A nivel físico una CPU es una estructura muy compleja que se compone a día de hoy de miles de millones de transistores fabricados utilizando silicio. Los cuales se combinan formando puertas lógicas, los cuales sirven para formar las diferentes estructuras que le permiten tratar las instrucciones de manera ordenada y la ejecución del código del mismo, ya sean instrucciones de lectura a memoria cómo operaciones matemáticas como sumas, resta, multiplicaciones, divisiones y operaciones más complejas que son necesarias para ejecutar los diferentes programas. La velocidad de un procesador se expresa en Hz, lo cual mide la cantidad de operaciones que la CPU realiza una operación. Esta es gobernada por una señal a la que llamamos reloj y suele consistir en un señal digital de onda cuadrada que marca el compás. El reloj es por tanto la cantidad de pulsos por segundo a la que trabaja la CPU en cada segundo. Siendo en los primeras CPUs de alrededor de 1 MHz, pero en la actualidad tenemos procesadores con más de 3 GHz de velocidad, y por tanto que pueden realizar más de 3000 veces más ciclos de reloj que los primeros.