先进的超标量处理机一般都包含有三个处理单元，一个是定点处理单元，通常称为中央处理单元（CPU），它由一个或多个整数处理部件组成；第二个是浮点处理单元（FPU），它由浮点加减法部件和浮点乘除法部件等组成；第三个是图形加速部件，也称为图形处理单元（GPU），这是现代处理机中不可缺少的一个部分。先进的超标量处理机通常都设置有大量的
通用寄存器。在有的超标量处理机中，CPU和FPU分别使用两个
通用寄存器堆。
在多数超标量处理机中都设置有两个一级高速Cache，一个是指令Cache，另一个是数据Cache，这种把指令Cache和数据Cache分开的结构被称为哈佛（Harvard）结构。每个高速Cache的容量一般在几K至几十K字节；有的超标量处理机，还把二级Cache也做在处理机芯片内。