芯片，也叫内核，是CPU最重要的组成部分。中央处理器中央凸起的芯片是核心，由单晶硅经过一定的生产工艺制成。CPU的所有计算、接收/存储命令和处理数据都由内核执行。各种CPU内核都有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元、总线接口等逻辑单元都有科学的布局。
为了便于管理CPU的设计、生产和销售，CPU厂商会给各种CPU核取相应的代号，也称为CPU核类型。
不同的CPU(不同系列或者同系列)会有不同的核心类型(比如奔腾4的诺斯伍德，威拉米特，K6-2的CXT和K6-2的ST-50，最新的Core 2的Conroe等等。)，甚至同一个核心也会有不同的版本(比如诺斯伍德核心分为B0和C1版本等)).核心版本的改动是为了纠正之前版本存在的一些错误，在一定程度上进行改进。
每种核心类型都有其相应的制造工艺(例如，0.25微米、0.18微米、0.13微米、0.09微米以及最新的65纳米、45纳米等)。)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素，基本与核心面积成本成正比)、核心电压、电流、晶体管数量、各级缓冲区大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两个因素是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热、封装方式(如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2等。)、接口类型(如Socket370) Socket、Socket478、Socket、Slot1、Socket940、SocketAM2、LGA775等。)，FSB等。所以核心类型在一定程度上决定了CPU的工作性能。
一般来说，新的核心类型往往比旧的核心类型有更好的性能(比如同频率的诺斯伍德核心的奔腾41.8AGHz要高于威拉米特核心的奔腾41.8GHz)，但这并不是绝对的。这种情况一般发生在新的核心类型刚刚推出的时候，由于技术不完善或者新的架构和制造工艺不成熟，可能导致新的核心类型性能不如旧的核心类型。
比如早期Willamette核的Socket423接口的Pentium4实际性能不如Socket370接口的PentiumIII和Celeron，低频Prescott核的Pentium4实际性能不如Northwood核的Pentium4等等。但随着技术的进步，以及CPU厂商对新芯的不断改进和完善，中后期新芯产品的性能一定会超越旧芯产品。英特尔酷睿2，AMD Phenom，甚至市面上最新的英特尔酷睿i7都是很优秀的CPU。
CPU的发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、更多的集成晶体管、更小的核心面积(这将降低CPU的生产成本并最终降低CPU的销售价格)、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、更多的集成功能(如集成内存控制器等)。)、双核和多核(即1个CPU有2个或更多核心)等。CPU的进步对普通消费者来说最有意义的事情，就是可以用更低的价格买到更强大的CPU。
