CPU從存儲器或高速緩衝存儲器中取出指令，放入指令寄存器，並對指令譯碼。它把指令分解成一系列的微操作，然後發出各種控制命令，執行微操作系列，從而完成一條指令的執行。

指令是計算機規定執行操作的類型和操作數的基本命令。

指令是由一個字節或者多個字節組成，其中包括操作碼字段、一個或多個有關操作數地址的字段以及一些表徵機器狀態的狀態字以及特徵碼。

有的指令中也直接包含操作數本身。

CPU的運行原理就是：控制單元在時序脈衝的作用下，將指令計數器裡所指向的指令地址(這個地址是在內存裡的)送到地址總線上去，然後CPU將這個地址裡的指令讀到指令寄存器進行譯碼。

對於執行指令過程中所需要用到的數據，會將數據地址也送到地址總線，然後CPU把數據讀到CPU的內部存儲單元(就是內部寄存器)暫存起來，最後命令運算單元對數據進行處理加工。周而復始，一直這樣執行下去。