Mikroişlemcilerin sınıflandırılabilmesi için ölçü kabul edilen en temel özellikleri şunlardır:
a. Kelime uzunluğu (bit uzunluğu): Mikroişlemcilerin bir defada işleyebileceği kelime uzunluğu, paralel olarak işlenen veri bitlerinin sayısıdır. İşlemciler, her bir saat çevriminde, o anda sırada olan komutları ve bunlara göre de bellekteki verileri mikroişlemcinin tipine göre gruplar halinde işlerler. Komutların veya verilerin küçük gruplar halinde işlenmesi hızda azalmaya neden olur. Mikroişlemciler için 4-8-16-32 ve 64 bitlik veri uzunlukları, standart haline gelmiştir. İşlemcilerde yapılan aritmetiksel işlemlerin doğruluk oranı, bit uzunluğu büyüklüğü ile doğru orantılı olarak artmaktadır (8-bit için %0.4 iken 16-bit için %0.001’dir). Kelime uzunluğunun büyük olması; aynı anda daha çok işin yapılmasını sağlar ve bu uygulama programları için büyük kolaylıktır.
b. Mikroişlemcinin tek bir komutu işleme hızı: Saat frekansı her zaman gerçek çalışma frekansını yansıtmasa da; bir mikroişlemcinin hızıyla doğrudan ilgilidir. Bir mikroişlemcinin hızını artıran temel unsurlar şöyle sıralanabilir:
·Merkezi işlem birimini devre teknolojisi ve planı
·Kelime uzunluğu
·İşlemci komut kümesi çeşidi
·Zamanlama ve kontrol düzeni
·Kesme altyordamlarının çeşitleri
·Bilgisayar belleğine ve giriş/çıkış aygıtlarına erişim hızı

c. Mikroişlemcini doğrudan adresleyebildiği bellek büyüklüğü:Mikroişlemci, adres yolu aracılığıyla anabelleği adresleyebilir. Adres yolu, işlemcinin yapısına göre değişir ve adres yolu hattı çok olan bir sistemin adresleme kapasitesi de o kadar büyüktür.
Bu üç ana özelliği dışında mikroişlemcileri dolaylı olarak etkileyen çeşitli özellikler vardır: Mikroişlemci üzerinde kullanılabilecek kaydedici sayısı ve tipleri; programcının elde edebileceği çeşitli komutlar ve bellek adreslerken ihtiyaç duyduğu farklı adres modları; kullanılan işletim sisteminin uyumluluğu gibi.