Arvutitöötlus on toiming või toimingute jada, mida mikroprotsessor, tuntud ka kui keskprotsessor (CPU), arvutis teabe vastuvõtmisel sooritab. Protsessor on arvutisüsteemi elektrooniline “aju” ja see täidab mitmeid juhiseid, mis antakse talle arvuti kõvakettale installitud ja muutmällu (RAM) laaditud tarkvaraprogrammide kaudu. Kuigi kaasaegsed arvutisüsteemid on muutunud palju kiiremaks ja keerukamaks kui nende varasemad kolleegid, teostavad nad endiselt sama põhitüüpi arvutitöötlust.
Oma põhifunktsiooni tasemel koosnevad protsessorid transistoride massiivist, mis läbi binaarsete elektriliste olekute seeria 1s ja 0s ehk “sees” ja “väljas” olekute sooritavad matemaatilisi ja loogilisi toiminguid, mis kokku annavad kokku arvuti töötlemise võimalus. Tarkvaraprogrammi poolt protsessorile antud juhised muudavad nende transistoride olekuid, et teha tarkvaraprogrammi jaoks arvutusi. Need tulemused suunatakse tavaliselt tagasi RAM-mällu, et seda tarkvaraprogramm saaks kasutada.
On neli erinevat olekut, mille töötlemine läbib, et toota mis tahes programmi jaoks tähendusrikast andmeväljundit. Neid olekuid nimetatakse tavaliselt toomiseks, dekodeerimiseks, täitmiseks ja tagasikirjutamiseks. Tõmbamine on esimene olek, milles arvuti pääseb juurde oma mällu, et hankida juhiseid, mis on alati kahendkoodiga esitatud numbrite jada. Binaarkood on kaheksabitine numbrite jada – 1-de ja 0-de stringid –, mis koos esindavad üht andmebaiti.
Pärast nende juhiste hankimist dekodeerib arvutitöötlus need. See tähendab, et protsessori juhtseade (CU) jagab juhised nüüd tähenduslikeks osadeks või baitide seeriateks. Seejärel täidab CU need juhised.
Kui juhised on keerukad matemaatilised arvutused, kasutab CPU nende täitmiseks oma aritmeetilise loogikaühikut (ALU). Viimases arvutitöötlusetapis toimub andmete tagasikirjutamine. See suunatakse tarkvaraprogrammi kasutamiseks tagasi arvuti mällu või salvestatakse see protsessori enda mäluregistritesse, et programm saaks seda hiljem kasutada.
Need neli töötlemisetappi liiguvad protsessoris pidevalt läbi seni, kuni tarkvaraprogramm on mällu laaditud ja arvutis endas töötab. Need protsessorite töötlemisvõimsuse tsüklid muutuvad pidevalt kiiremaks, kuna arvutisüsteemid muutuvad arenenumaks ja arvutid on nüüd võimelised töötlema gigahertsiseid töötlustsükleid. Üks gigahertsiline arvutitöötlustsükkel võrdub 1 miljardi käsukomplektiga, mida protsessor teostab igas sekundis.