Ein Einprozessorsystem hat einen einzigen Computerprozessor, während Mehrprozessorsysteme zwei oder mehr haben. Der Begriff "Multicore" wird auch verwendet, um Mehrprozessorsysteme zu beschreiben. Multiprozessorsysteme können zu einer besseren Leistung führen, müssen jedoch sorgfältig verwaltet werden, um ihre Leistung voll auszuschöpfen.
Physische Beschränkungen begrenzen oft, wie schnell ein bestimmtes Prozessordesign arbeiten kann. Intel wollte beispielsweise ursprünglich Chips auf Basis ihres Pentium-4-Designs für den Betrieb mit 10 GHz produzieren, aber Probleme mit der Wärmeableitung begrenzten diese Chips auf nur 3,8 GHz. Multiprozessorsysteme ermöglichen es Prozessoren, mehr Platz zu beanspruchen, was eine bessere Wärmeableitung bietet.
Computer sind jedoch selten in der Lage, die gesamte Leistung von Multicore-Systemen voll auszuschöpfen. Berechnungen, die nicht in zwei separate Teile zerlegt werden können, können nur auf einem Prozessor ausgeführt werden. In einigen Fällen muss ein Prozessor möglicherweise warten, bis Informationen auf einem anderen Prozessor berechnet werden, bevor er fortfahren kann. Das 1967 erstmals vorgestellte Gesetz von Amdahl zeigt, dass erwartete Ergebnisse in der Praxis zu sinkenden Erträgen führen, wenn mehr Prozessoren zu einem System hinzugefügt werden.
Trotz dieser Einschränkungen sind Multiprozessorsysteme auf anspruchsvollen Geräten üblich. Smartphones können einen Prozessor für die Abwicklung von Telefonanrufen reservieren, während andere Prozessoren für Benutzeranwendungen und -interaktionen verwendet werden, wodurch sichergestellt wird, dass die für die Abwicklung von Telefonanrufen erforderlichen Ressourcen unabhängig von der Aktivität des Benutzers verfügbar sind.