Der Mikroprozessor (griech. Mikro für Millionstel: Prozessor in sehr kleinem Maßstab) ist ein elektronisches Rechenwerk, welches mit Befehlen in Maschinensprache gesteuert werden kann.

Während bis Ende der 1960er Jahre Prozessoren aus Einzelbauteilen und integrierten Schaltungen mit kleiner Integrationsdichte hergestellt wurden, war es danach möglich, alle Einheiten des Prozessors auf einem Chip unterzubringen, auf dem jeder Schalter als elementarer Baustein in dem Durchmesser ca. einige Mikrometer an Platz beansprucht - der Mikroprozessor war geboren. Zunächst waren dies noch recht einfache Schaltungen. Die Mikroelektronik brachte neben der Miniaturisierung und enormen Kostenersparnis noch weitere Vorteile wie Geschwindigkeit, Stromverbrauch, Zuverlässigkeit und später auch Komplexität. Dies führte dazu, dass vergleichsweise billige Mikroprozessoren mit der Zeit die teuren Prozessoren der Minicomputer und teilweise sogar der Großrechner verdrängten. Gegen Ende des zwanzigsten Jahrhunderts erhielt der Mikroprozessor Einzug in viele elektronische Geräte, vor allem als CPU von Personal Computern. Auch als die Strukturgröße der Mikroprozessor-Chips auf einige Nanometer verkleinert wurde, blieb der Begriff Mikroprozessor bestehen.

Alle Computerprogramme liegen als binäres Bitmuster in dem Speicher vor. Diese Bitmuster sind prozessorspezifisch (d.h. bestimmte Muster lösen bei unterschiedlichen Prozessoren unterschiedliche elementare Befehle aus). Derartige elementare Prozessorefehle lassen sich prozessorspezifisch in Maschinensprache bzw. Assemblersprache programmieren, allerdings ist das Programm dann nicht portabel. Zur Umgehung dieses Problems benutzt man Hochsprachen, etwa C, C++, FORTRAN oder Pascal. Ein spezielles Übersetzungsprogramm (Compiler) setzt dann das Hochsprachenprogramm in für den Prozessor geeignete Maschinensprache um.

Ein Mikroprozessor besteht aus den Registern, einem Rechenwerk, einem Befehlsdecoder sowie einem Steuerwerk. Das Rechenwerk ist für arithmetische und logische Funktionen zuständig, Befehlsdecoder und Steuerwerk sind für die Ausführung der Befehle und die Koordination der Funktionseinheiten zuständig. Die Register bilden eine Art meist kleinen Spezialspeicher für Zwischenergebnisse von Rechenoperationen, auf den besonders schnell zugegriffen werden kann. Zur Erhöhung der Rechengeschwindigkeit können Prozessoren mit Caches oder besonderen (etwa einem Hardwaremultiplizierer ) oder zusätzlichen (etwa einem Fließkommarechenwerk ) Rechenwerken ausgestattet sein. Zur effizienteren Bearbeitung von Befehlen werden Pipelines benutzt. Alle Mikroprozessoren sind interruptfähig.

Mikroprozessoren, die gleichzeitig auf dem selben Chip Peripheriefunktionen und Arbeits- oder Programmspeicher enthalten, bezeichnet man Mikrocontroller. Viele Mikrocontroller enthalten - immerhin heute - äußerst umfangreiche Peripheriefunktionen auf dem selben Chip, weshalb sie auch PSoC (programmable system on-a-chip) genannt werden. Einige Mikroprozessoren lassen sich parallel programmieren.

• Mikroprozessoren von Intel
• Liste von Nicht-Intel-Mikroprozessoren

• Integrierter Schaltkreis
• Digital Signal Processor (DSP)
• Prozessor
• CISC / RISC