Thanh ghi CPU là vùng lưu trữ tốc độ cao trong CPU đại diện cho tất cả dữ liệu trước khi xử lý. Các thanh ghi bên trong CPU cũng liên quan đến số lượng bit mà nó có. Kích thước bit là một biến số giúp xác định sức mạnh và tốc độ của CPU.
Ví dụ, một CPU 64 bit có các thanh ghi rộng 64 bit. Trong trường hợp này, CPU 64 bit có thể sử dụng một thanh ghi để thao tác lên đến 64 bit dữ liệu. Dữ liệu cần được xử lý bởi CPU phải có trong thanh ghi, chẳng hạn như hai số và kết quả của phép trừ một số cho số kia. Người dùng thường không nhìn thấy sự di chuyển dữ liệu qua các thanh ghi CPU.