Bir işlemcinin performansını belirleyen en önemli nitelikler; işlemci mimarisi, frekans hızı ve önbellek miktarlarıdır. İşlemci frekans hızı işlemcinin bir saniyede kaç işlem yaptığını belirtir. İşlemcinin mimari yapısı ise yapılan işlemlerin verimliliğini belirler. Bu da aynı frekans hızıyla daha yüksek yada daha düşük hesaplama gücü anlamına gelir. Bu yüzden işlemci frekans hızları, performans karşılaştırması yapmak için yeterli değildir.

İşlemci ön bellekleri, işlemciye oranla yavaş çalışan RAM bellekten gelen verilerin sıraya koyulmasını sağlar. Bu sayede, bellekten alınan veriler aralıksız olarak hesaplanmaya devam edilir ve işlemci verimliliği artar. Modern işlemcilerde 2 veya 3 seviye ön bellek bulunmaktadır. İşlemcinin önbellek seviyesi ve miktarının büyüklüğü, performansa olumlu olarak yansır.

İşlemcinin termal güç değeri (TDP olarak da bilinir.) çalışma sırasında ortaya çıkardığı ısı değerinin watt cinsinden karşılığıdır. Termal güç değerinin yüksekliği, işlemcinin fazla ısınması anlamına gelmekte ve soğutucu ihtiyacının yüksek olduğu anlamına gelmektedir. İşlemcinin üretim teknolojisi, çekirdek sayısı ve frekans hızı, termal güç değerini belirleyen faktörlerdir. Küçülen üretim teknolojisi daha serin işlemcilerin üretilmesine imkan vermektedir. Bu sayede yüksek frekanslı, çok çekirdekli işlemciler düşük termal güç değerleri ile çalışabilmektedirler.

Farklı ihtiyaçlar için farklı fiyat segmentlerinde birçok işlemci modeli bulunan AMD’nin, şu anda Sempron, Athlon 64 / II, Phenom ve Phenom II olmak üzere 6 ayrı seride işlemcileri bulunmaktadır.

- Sempron serisi işlemciler, AMD’nin ekonomik sınıf işlemcileridir. Tek çekirdekli işlemci modellerinden oluşan bu seri, daha çok maliyet odaklı sistemler için üretilmektedirler.

- Athlon 64 ve Athlon II serisi modeller, AMD’nin fiyat/performans modellerinin bulunduğu orta segment işlemcileridir. 1, 2, 3 ve 4 çekirdekli üretilen işlemcilerin AM2, AM2+ ve AM3 soketlerini destekleyen modelleri bulunmaktadır. Phenom serisine oranla daha düşük olan önbellek miktarına sahiptirler.

- Phenom ve Phenom II serisi modeller AMD’nin yüksek performans modelleridir. 2, 3 ve 4 çekirdekli üretilen modeller; Athlon serilerine oranla büyük önbelleklere ve yüksek frekans hızlarına sahiptir. Aralarında AM2+ ve AM3 soket destekli anakartlarla uyumlu modeller bulunmaktadır.

Bazı AM3 destekli AMD işlemciler, daha eski olan AM2+ soketli anakartlarda da çalışmaktadır. Bu sayede, anakart güncellemeden işlemci terfisi mümkün olmaktadır. Fakat, işlemciden yüksek verim almak ve çift kanal DDR3 bellek performansından yararlanmak için AM3 soketi kullanan ve DDR3 bellek standardını kullanan anakart modelleri tercih edilmelidir.

AMD’nin bazı Athlon ve Phenom modellerinde kullandığı Black Edition (B.E. kısaltmalı) model eki, işlemcinin çarpan kilidinin bulunmadığının işaretidir. Çarpan kilidi bulunmayan modeller, FSB arttırımına gerek kalmadan daha kolay hız aşırtma olabilme yeteneğine sahiptirler.