İki çekirdekli veya çok çekirdekli bir işlemci, iki fiziksel çekirdeği merkezi bir işlem biriminde birleştirerek CPU'nun aynı anda birden fazla veri dizisini işlemesine izin vererek çalışır. Bir CPU'nun çekirdeği, asıl işi yapan kısımdır. Bir anlamda, çift çekirdekli işlemci, aynı bilgisayarda iki adet tek çekirdekli işlemciye sahip olmak gibidir; ancak, doğrudan birbirlerine bağlı olduklarından, birlikte daha verimli çalışabilirler.
Çift çekirdekli bir işlemcinin çalışması için, yazılımın işlem için her iki çekirdeğe de bilgi dizileri göndermeyi bilmesi gerekir. Bazı uygulamalar çok çekirdekli işlemcilerde diğerlerinden çok daha verimlidir. Benzer şekilde, bilgisayarın donanım ve işletim yazılımının çift çekirdekli bir işlemciyle uyumlu olması gerekir.
Belirli bir uygulama ek çekirdek (ler) i önemli ölçüde kullanmasa bile, çok çekirdekli işlemcili bir bilgisayar birden çok uygulamadan iş parçacığını aynı anda işleyebileceğinden daha hızlı çalışır.
İki çekirdekli bir işlemcinin, tek çekirdekli bir işlemcinin iki katı işlem gücü olmasına rağmen, genellikle iki kat daha hızlı gerçekleştirmez. Uygulamada, çift çekirdekli işlemciler benzer tek çekirdekli işlemciler üzerinde yüzde 50 civarında bir performans artışı sağlıyor. Bununla birlikte, neredeyse tüm işlemler çift çekirdekli bir işlemciden en azından bir miktar fayda sağlar.
