CPU主頻是CPU內核工作時的時鐘頻率，表現了CPU內數字脈衝信號震盪的速度。計算機的操作在時鐘信號的控制下分步執行，每個時鐘信號週期完成一步操作。時鐘頻率的高低在很大程度上反映了CPU速度的快慢，但它與CPU實際的運算能力沒有直接關係。主頻不能直接代表運算速度，所以一定情況下可能會出現主頻高的CPU實際運算速度較低的現象。但是提高主頻對於提高CPU運算速度卻是至關重要的。
CPU的主頻以MHz（兆赫茲）或GHz（吉赫茲）爲單位，通常所說的某某CPU是多少GHz的，這個多少GHz就是CPU的主頻。主頻是由外頻和倍頻決定的，它們之間的關係是主頻=外頻×倍頻。外頻即CPU的外部時鐘頻率，主板和CPU的標準外頻主要有66 MHz、100 MHz、133 MHz幾種。
總的來說，CPU主頻是衡量一箇CPU性能方面的一箇重要指標，主頻越高，CPU處理數據的速度就越快。