İşlemci, gömülü sistemin temel unsuru olup, aldığı verilere gerekli işlemleri yaptıktan sonra bir çıktı üretir.
İşlemci iki temel parçadan oluşur:
İşlemci, bellekte yer alan talimatları sırayla çalıştırır.
İşlemciler genel olarak, aşağıdaki şekilde sınııflandırılabilir:
Mikroişlemci, içinde bir CPU bulunan tek bir VLSI çipinden oluşur. Ayrıca, talimatların daha hızlı gerçekleştirilmesine yardımcı olan ondalıklı sayılarla işlem yapan aritmetik birimi gibi başka birimlere de sahip olabilir.
Mikrodenetleyici (Mikrobilgisayar), gelişmiş giriş/çıkış kapasitesine ve çip üzerinde bir dizi fonksiyonel birime sahip olan tek yongalı bir VLSI'den oluşur.
Mikrodenetleyiciler, özellikle çip üzerinde yer alan program belleği ve cihazları ile gerçek zamanlı kontrol uygulamaları için gömülü sistemlerde kullanılır.