Uma CPU de núcleo duplo é um único chip com dois núcleos. Esses núcleos compartilham recursos como o controlador de cache e memória, mas são unidades de processamento distintas que podem executar instruções de forma independente (embora muitas vezes simultaneamente). Eles não são CPUs separados trabalhando juntos no caminho, digamos, duas CPUs em um sistema multiprocessador faria.