微處理器（或者說CPU）與操作系統(tǒng)配合工作，控制計算機的運行。它就像是計算機的大腦。CPU會產(chǎn)生大量熱量，所以臺式機通過空氣流通、風(fēng)扇和散熱器（由底板、通道和散熱翅片組成的系統(tǒng)，用于帶走處理器產(chǎn)生的熱量）來冷卻各個部件的溫度。由于筆記本電腦內(nèi)部的空間很小，無法使用上述這些冷卻方法，因此它的CPU通常：

具有更低的運行電壓和時鐘頻率——這樣可減少產(chǎn)生的熱量，同時降低電力消耗，但是也會降低處理器的速度。此外，在插上外接電源時，大多數(shù)筆記本電腦會以較高的電壓和時鐘頻率運行，在使用電池時則使用較低的電壓和頻率。

不通過引腳的方式安裝到主板上——臺式機中的引腳和插座占據(jù)了大量的空間。在某些筆記本電腦主板中，處理器直接焊接到主板上，沒有使用插座。其他主板則使用Micro-FCBGA（翻轉(zhuǎn)芯片球形網(wǎng)陣），也就是使用球來代替引腳。這樣的設(shè)計可節(jié)省空間，但是在某些情況下也意味著不能將處理器從主板上拆下進行更換或升級。

也有部分筆記本電腦采用插座，以方便用戶日后升級，CPU后綴帶MQ的（比如I7 4710MQ）就是帶插座的。

具有睡眠或慢速運行模式——如果計算機處于空閑狀態(tài)或者處理器不需要快速運行，計算機和操作系統(tǒng)會相互配合來降低CPU的速度。AppleG4處理器還會確定數(shù)據(jù)的優(yōu)先級來限度節(jié)省電池電量。

與臺式電腦不同，電池不僅是筆記本電腦重要的組成部件之一，而且在很大程度上決定了它使用的方便性。對筆記本電腦來說，輕和薄的要求使得對電池的要求也非同一般。IDC的研究報告顯示，與重量、顯示尺寸、背光等因素相比，筆記本電腦的電池使用時間是用戶為關(guān)心的問題。

除了電池自身的容量和質(zhì)量之外，筆記本電腦的電源管理能力也是用戶必須考慮的。幾乎所有的筆記本電腦都支持ACPI電源管理特性，主板的控制芯片組也可以通過控制內(nèi)存的時鐘，將內(nèi)存設(shè)置于低電狀態(tài)來減少能耗。Intel SpeedStep技術(shù)通過降低處理器速度來延長電池使用時間。另外一個和電池相關(guān)的是電源適配器，具有當(dāng)電池充滿后就自動停止充電而僅向主機供電的功能，這樣可以有效防止電池過分充電，有利于延長電池的壽命。同時，一些高端筆記本電腦在電路設(shè)計時，大量采用低功率的電子元件，其耗電量相對會降低許多。