Monisydämisellä prosessoinnilla tarkoitetaan useiden mikroprosessorien käyttöä, joita kutsutaan “ytimiksi” ja jotka on rakennettu yhdelle piimuotille. Siru asennetaan tietokoneen emolevyyn täsmälleen samalla tavalla kuin perinteinen suoritin. Prosessorien yhdistämisessä ei ole mitään uutta, prosessi, joka tunnetaan nimellä moniprosessointi; moniytiminen prosessori on kuitenkin hieman erilainen. Monisydäminen prosessori toimii yhtenä yksikkönä. Se on sellaisenaan tehokkaampi ja perustaa standardoidun alustan, jota varten massatuotettuja ohjelmistoja voidaan helposti kehittää.
Monisydämisen prosessorin suunnittelun ansiosta jokainen ydin voi kommunikoida muiden kanssa, joten käsittelytehtävät voidaan jakaa ja siirtää asianmukaisesti. Todellinen delegointi on kuitenkin ohjelmiston sanelemaa. Kun tehtävä on suoritettu, kaikkien ytimien käsitellyt tiedot palautetaan emolevylle yhden jaetun putken kautta. Tämä prosessi voi usein parantaa suorituskykyä merkittävästi yhden ytimen prosessorilla, jolla on vastaava nopeus. Suorituskyvyn parantamisen aste riippuu suoritettavan ohjelmistokoodin tehokkuudesta.
Raa’an nopeuden lisäksi nämä uudet sirut lisäävät huomattavasti tietokoneiden monitoimitoimintoja. Alun perin moniytimisten prosessorien käytännön sovelluksia rajoitettiin ankarasti, koska monia tuon ajan ohjelmistotuotteita ei ollut suunniteltu hyödyntämään niitä täysimääräisesti. Ero korjaantui nopeasti, kun uuden sukupolven käyttöjärjestelmiä tuli saataville yhdessä uusien kaupallisten ohjelmistojen sukupolvien kanssa, mukaan lukien pelit, simulaatiotuotteet ja jopa toimiston tuottavuussovellukset. Ohjelmistokehittäjät muuttivat nopeasti prioriteettejaan hyödyntääkseen uutta laitteistoa täysimääräisesti.
Monisydäminen prosessointi on keskeyttänyt käynnissä olevan kilpailun sirusuunnittelijoiden keskuudessa yhä nopeampien prosessorien luomiseksi. Käyttämällä useita hitaampia ytimiä voidaan saavuttaa suurempia kellonopeuksia tehokkaammin kuin suunnittelemalla supernopeita yksittäisiä prosessoreita. Kun moniydinprosessointitekniikkaa käyttävät henkilökohtaiset tietokoneet tulivat ensimmäisen kerran laajalti kuluttajien saataville vuosina 2003 ja 2004, uusissa suorittimissa oli vain kahden ytimen prosessorit. Tämä muuttui nopeasti seuraavina vuosina, ja moniydinprosessointi tuli standardiksi. Neliytiminen ja kahdeksanytiminen prosessori mahdollistaa sitten sirut, jotka sisältävät kirjaimellisesti satoja ytimiä tai enemmän.
Monisydäminen käsittely ei rajoitu henkilökohtaisten tietokoneiden alueeseen. Monet muut elektroniset laitteet, kuten pelikonsolit, teollisuuselektroniikka, supertietokoneet, sekä PC -laitteistokomponentit, kuten näytönohjainten grafiikkaprosessorit, omaksuvat tämän tekniikan, kun siitä tulee yhä yleisempi ja edullisempi.