يمكن وصف المعالجة المتوازية بأنها فئة من التقنيات التي تمكن النظام من تحقيق مهام معالجة البيانات المتزامنة لزيادة السرعة الحسابية لنظام الكمبيوتر.

يمكن لنظام المعالجة المتوازي إجراء معالجة متزامنة للبيانات لتحقيق وقت تنفيذ أسرع. على سبيل المثال، أثناء معالجة إحدى التعليمات في مكون ALU بوحدة المعالجة المركزية (CPU)، يمكن قراءة التعليمات التالية من الذاكرة.

الغرض الأساسي من المعالجة المتوازية هو تعزيز قدرة معالجة الكمبيوتر وزيادة إنتاجيته، أي مقدار المعالجة التي يمكن إنجازها خلال فترة زمنية معينة.

يمكن تحقيق نظام المعالجة المتوازي من خلال تعدد الوحدات الوظيفية التي تؤدي عمليات متطابقة أو مختلفة في وقت واحد. يمكن توزيع البيانات بين مختلف الوحدات الوظيفية المتعددة.

يوضح الرسم البياني التالي إحدى الطرق الممكنة لفصل وحدة التنفيذ إلى ثماني وحدات وظيفية تعمل بالتوازي.

تتم الإشارة إلى العملية التي يتم إجراؤها في كل وحدة وظيفية في كل كتلة إذا كان الرسم التخطيطي:

• يقوم المضاعف والمضاعف بإجراء العملية الحسابية بأرقام صحيحة.
• يتم فصل عمليات الفاصلة العائمة إلى ثلاث دوائر تعمل بالتوازي.
• يمكن تنفيذ عمليات المنطق والتحويل والزيادة بشكل متزامن على بيانات مختلفة. جميع الوحدات مستقلة عن بعضها البعض، لذلك يمكن إزاحة رقم واحد أثناء زيادة رقم آخر.