通常は、逐次制御で、1つの命令が処理を完了し次の命令を行う。CPU自体の性能をそのままにして、CPU速度を上げる方法である。1つの命令を分割し、前半の処理の終了で次の処理に入る。先取りして処理を行い、全体の処理速度を上げる仕組みをいう。各段階の処理機構を独立して動作させることにより、流れ作業的に、前の命令のサイクルが終わる前に次の命令を処理し始めるのがパイプライン処理である。工場の流れ作業で使うベルトコンベヤのようなものだと言える。パイプライン機構を備えたプロセッサでは、前の命令の実行を行っているときに次の命令の解釈を行うといった処理が可能になる。複数のパイプラインで並列に命令を処理できるようにする機構をスーパースカラという。4では特に「ハイパーパイプライン」を自称する)。