Dwurdzeniowy lub wielordzeniowy procesor działa przez połączenie dwóch rdzeni fizycznych z jednostką centralną, umożliwiając procesorowi obsługę wielu wątków danych jednocześnie. Rdzeń procesora jest częścią, która wykonuje całą rzeczywistą pracę. W pewnym sensie dwurdzeniowy procesor to jak posiadanie dwóch jednordzeniowych procesorów w tym samym komputerze; Jednak ponieważ są ze sobą bezpośrednio połączone, mogą pracować jeszcze bardziej efektywnie.
Aby dwurdzeniowy procesor działał, oprogramowanie musi wiedzieć, w jaki sposób przesyłać wątki informacji do obu rdzeni do przetwarzania. Niektóre aplikacje są znacznie wydajniejsze w przypadku procesorów wielordzeniowych niż w innych. Podobnie sprzęt i oprogramowanie operacyjne komputera muszą być zgodne z dwurdzeniowym procesorem.
Nawet jeśli pewna aplikacja nie wykorzystuje w istotny sposób dodatkowych rdzeni, komputer z procesorem wielordzeniowym działa jeszcze szybciej, ponieważ może przetwarzać wątki z wielu aplikacji jednocześnie.
Chociaż dwurdzeniowy procesor ma dwukrotnie większą moc obliczeniową niż jednordzeniowy procesor, zazwyczaj nie działa dwa razy szybciej. W praktyce dwurdzeniowe procesory osiągają około 50-procentowy wzrost wydajności w stosunku do podobnych jednordzeniowych procesorów. Niemniej jednak prawie wszystkie operacje przynoszą przynajmniej część korzyści z dwurdzeniowego procesora.
