Desde el nacimiento de los primeros microprocesadores (CPUs) la velocidad a la que trabajan ha ido en incremento de forma continua, por ejemplo el primer PC de IBM (presentado en agosto de 1981) tenía una CPU Intel 8088 a velocidad de 4.77 MHz (millones de vibraciones por segundo), mientras que una CPU Core de Intel actual trabaja a más de 3 GHz (un gigahercio es mil millones de vibraciones por segundo).
La frecuencia que se suele dar como una característica de potencia de un ordenador, hace mención al reloj interno de la CPU, que sincroniza el funcionamiento de todo el ordenador, una computadora de las que usamos habitualmente es un sistema síncrono, es decir que tiene un reloj que sincroniza todas las operaciones y la circulación de información por todos sus circuitos electrónicos. Actualmente se suelen valorar otros parámetros y no se hace tanta publicidad de la frecuencia, que por otra parte ha dejado de aumentar por motivos técnicos.
Aunque pudiera pensarse que a mayor frecuencia de reloj de la CPU, mayor rendimiento del ordenador, no es así. Por una parte depende del número de bits que gestione (lo que se llama tamaño de palabra), por ejemplo el PC de IBM tenía una CPU de 16 bits internos y 8 externos, mientras que una pentium es de 32 bits y las Intel más modernas son de 64 bits, a mayor número de bits, más rápido es el equipo.
Las prestaciones también dependen de la arquitectura, tanto de la CPU como de la placa base, así dos microprocesadores que manejen palabras de igual número de bits y con la misma frecuencia de reloj, lo habitual es que tengan prestaciones diferentes. También influye mucho cómo está diseñada la placa en la que se ubica la CPU, hay fabricantes con diseños muy optimizados y otros bastante malos (habitualmente usados por los ordenadores clónicos, incluso algunas marcas conocidas que usan componentes de clónicos).
Dado que aumentar la frecuencia de reloj tiene un límite, impuesto por las leyes de la física, actualmente para lograr mayores prestaciones se han empezado a comercializar ordenadores con microprocesadores de doble y cuádruple núcleo (como el Intel® Core i7), que significa que en una CPU se pone el equivalente a dos o cuatro por separado. Otra alternativa que desde hace algún tiempo se comercializa es la computación en paralelo, que consiste en usar varias, en algunos casos hasta cientos, de microprocesadores conectados en paralelo. De esta forma trabajan los mayores ordenadores que se han diseñado. En el futuro en vez de electrónica será posible emplear óptica, sistemas biológicos y a más largo plazo ordenadores cuánticos.