El chip más importante de cualquier placa madre es el microprocesador o simplemente procesador. Sin él, un ordenador no podría funcionar. A menudo a este componente se le denomina CPU (Central Processing Unit, Unidad de procesamiento central), que descríbe a la perfección su papel dentro del sistema. El procesador es realmente el elemento central del proceso de tratamiento de datos. La CPU gestiona cada paso en el proceso de los datos. Actúa como el conductor y el supervisor de los componentes de hardware del sistema. Asimismo, está unida, directa o indirectamente, con todos los demás componentes de la placa príncipal. Por lo tanto, muchos grupos de componentes reciben órdenes y son activados de forma directa por la CPU .
El procesador está equipado con buses de direcciones, de datos y de control, que le permiten llevar a cabo sus tareas. Estos sistemas de buses varían dependiendo de la categoría del procesador, lo cual se analizará más adelante.
También durante el desarrollo de los ordenadores personales han ido varíando las unidades funcionales internas de los procesadores, evolucionando drásticamente. Se ha incorporado un número de transistores y circuitos integrados cada vez mayor , y dentro de un espacio cada vez más reducido, a fin de satisfacer las demandas cada vez más exigentes de mayores prestaciones por parte del software. Por ejemplo, el microprocesador Pentium contiene, ubicados sobre una placa de cerámica de aproximadamente 6 milímetros cuadrados, más de tres millones de transistores.