各種演算、メモリへのデータアクセス、各種出入力機器へのデータの出し入れといった処理を行う。
世の中に存在するCPUの大半は単体製品としては存在しておらず、メモリや各種周辺LSIなどを統合したMCU（マイクロコントローラ）として、さまざまな機器に組み込まれている。
最近のパソコン用CPUではシステムコントローラ（ノースブリッジ）やグラフィックコントローラ（GPU）も一緒に集積されていることがある。
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有名どころ（汎用）
インテル（現在はほぼパソコン・サーバー向けのx86で圧倒的シェアを誇る。過去にはi960などのRISCプロセッサやARM互換製品などを販売していた）
IBM （PowerPC・POWERシリーズ。現在はIBMのサーバ機のほか、PlayStation3、Wiiなどの据置ゲーム機が採用。PowerPCはAppleのMacintoshのために開発された)
モトローラ (MC68000シリーズ。過去にX68000などに採用。現在はFreeScaleとしてスピンアウトし、組み込み向けのPowerPCシリーズを手がける)
サン・富士通 (SPARCシリーズ。Sunのワークステーションやサーバー機にてよく使われている)
ARM （組み込み用途におけるベストセラーCPU「ARMアーキテクチャ」を手がける。長らく組み込み市場に特化していたが、最近汎用市場に復帰。非常に優れた電力効率を武器にサーバへの採用が始まっている）
ザイログ (Z80シリーズ。MSX含む初期のPCによく使われた)
有名どころ(モバイル機器)
ARM (スマートフォンを含む携帯電話の大半に採用。また、NDSやiPod Touch、iPad2、PlayStation Vitaなど、モバイル機器の多くに採用。2011年には70億個のコアが販売され、世界で最も売れているCPUシリーズである)
インテル （Atomシリーズ。ARMやMIPSより消費電力が多いのでモバイル市場では劣勢であり、一部のスマートフォンなどに採用されるのみ）
有名どころ(マイクロコントローラ)
ARM (もともとパソコン用だが、1990年代以降多くのメーカーへのライセンスビジネスを展開しており、市場の大半を占めている)
FreeScale （PowerPCシリーズ、ColdFire）
日立製作所 (SHシリーズ(SH-3,SH-4)過去にはドリームキャストやセガサターンが採用していた)
ザイログ (Z80シリーズ)
インテル (8051シリーズ。昔はMPUだったが、現在はLSI内組み込み用によく使われるようになった。)
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注：有名どころについては設計データなどのライセンス販売している会社や、現在では分社化・その部門のみ別メーカーとして合併しているところ、既に買収されたところがある。
