CPU是由很多晶体管组合而成的，这些晶体管的材质是“半导体”。从名字上可以看出，半导体是介于导体和绝缘体之间的一种物质，在满足条件的情况下可以从导体变成绝缘体，也可以从绝缘体变成导体，这就足够让它具有两个状态，即导电的"1"和不导电的"0"。
有了0和1状态的晶体管就构成了二进制语言中最基本的单元“位”（Bit）。那么，假如有8个如此的晶体管并排排列，则可以同时表示8bit，也确是一个“字节”（Byte），比如"10101010"。字节是电脑语言中最常用的单位。那么一个CPU中到底有多少个晶体管呢？最早期的CPU8086有近3万个晶体管，最先进的AMD推土机CPU则有20亿个晶体管。如下图所示为AMD推土机CPU。
AMD推土机CPU
大家可以想象，20亿个晶体管被集成在几毫米的底盘硅片上需要多高的精密度，即使一粒微小的浮尘都有可能损害CPU，所以CPU必须在绝对无尘的环境下用精密的仪器来制作。晶体管之间的相互连通靠的是金属金、铜、铝，早期的CPU中用的是铝，如今已经用铜代替了，金在导电性和低损耗上是最佳材料，但由于价格昂贵难以实现。下面这张图为CPU表面的晶体管通路。
