Dwurdzeniowe procesory pomagają komputerom w dystrybucji obciążenia bardziej wydajnego niż jednordzeniowe procesory, co prowadzi do lepszej wydajności pracy wielozadaniowej. Komputery mogą również wyłączyć nieużywane rdzenie procesora, aby działały wydajniej.
Gdy procesory zwiększają prędkość, generują więcej ciepła, a wiele procesorów może działać tylko do określonej prędkości, zanim staną się zbyt gorące, aby działać poprawnie. Procesory wielordzeniowe zapewniają większą wydajność, rozkładając moc obliczeniową na wiele rdzeni. Dzięki temu poszczególne rdzenie działają z mniejszą prędkością, gdy ich pełna moc nie jest potrzebna, co prowadzi do lepszej wydajności, mniejszej ilości ciepła i dłuższej żywotności baterii.
Procesory wielordzeniowe pozwalają również urządzeniom zapewniać płynniejsze działanie. Na przykład smartfony wielordzeniowe mogą rezerwować jeden procesor do zadań związanych z telefonem. Dzięki temu telefon może szybko reagować na połączenia telefoniczne i inne zdarzenia w czasie rzeczywistym, nawet jeśli inne rdzenie są zajęte.
Jednak nie wszystkie aplikacje są zaprojektowane do korzystania z wielu procesorów. Program działający na pojedynczym wątku może działać tylko na jednym procesorze. Z tego powodu system z procesorem dwurdzeniowym z rdzeniami 2.0 GHz może nie pasować do wydajności procesora 4.0 GHz. W większości przypadków procesory nie mogą uzyskać dostępu do informacji o innych procesorach bez uprzedniego zapisania ich w pamięci RAM lub w innym miejscu.
