由于CPU在整个电脑系统中占据着极其重要的地位，其性能能够反映整个电脑系统的性能。为了在选购与组装电脑时能综合地评定一块CPU的性能，下面将介绍CPU的一些主要性能指标：
（1）主频。主频也就是CPU的时钟频率，简单地说就是CPU的工作频率，例如我们常说的P4（奔四）1.8GHzCPU，这个1.8GHz就是CPU的主频。主频决定了CPU的速度，相同时钟周期内完成的指令数越多，则主频越高，CPU的速度也就越快。主频是由外频和倍频决定的，它们之间的关系是：主频＝外频×倍频。
其一，外频。外频即CPU的外部时钟频率，主板和CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz等几种。此外主板可调的外频越多、越高则越好，特别是对于超频者比较有用。
其二，倍频。倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。
其三，前端总线频率。前端总线频率（即总线频率）就是CPU与内存进行数据传输的速度，其数值的大小将影响数据传输的最大带宽。
（2）缓存。缓存是指可进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，速度极快，所以又被称为高速缓存。与CPU相关的缓存一般分为两种，L1高速缓存和L2高速缓存。
其一，L1高速缓存。CPU内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，L1缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少，电脑的相对运算速度可以提高。不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大，所以L1缓存的容量一般较小。
其二，L2高速缓存。L2高速缓存主要用来存放电脑运行时操作系统的指令、程序数据以及地址指针等数据。容量越大，系统的速度也越快，因此Intel与AMD公司都尽最大可能加大L2高速缓存的容量，并使其与CPU在相同频率下工作。
（3）多媒体指令集。为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力，许多处理器指令集应运而生，其中最著名的3种便是Intel的MMX、SSE／2／3／4和AMD的3DNOW！指令集。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到了全面强化的作用。
（4）超线程技术。超线程技术支持全新级别的高性能台式机，同时快速运行多个计算应用程序，或为采用多线程的单独软件程序提供更多性能。超线程技术可将电脑性能提升大约25％。
（5）CPU的接口。CPU的接口是指CPU与主板之间的连接方式。CPU的接口也是一个重要的性能指标，早期的CPU是直接焊接在主板上的，后来逐渐独立出来，也就有了各式各样的接口。
（6）多核心技术。CPU的核心就是CPU的内核，例如，PentiumDCPU就有SmithFieldPresler两种核心，Athlon64FX有ClawHammer、SanDiego和Toledo3种核心，不同核心的CPU其性能也不同，如采用Presler核心的PenfiumDCPU就比采用SmithField核心的性能好，极限频率更高。
其一，双核心技术。双核心技术其实就是基于单个半导体的一个CPU上拥有两个一样功能的处理器核心，就是将两个物理处理器核心整合入一个内核中，使CPU的数据处理速度达到或超过同样性能的两个CPU共同工作的效能。
其二，4核心技术。4核心技术其实就是将4个物理处理器核心整合入一个CPU内核中，目前惟一上市的4核心Core2QX6700处理器凭借近4倍于单核2.66GHzCore2处理器的常规性能，展示出4核处理器撼人心魄的魅力。