機器語言指令由 |操作碼|操作數| 兩部分組成，指令在執行前，存在內存中。
計算機的核心是CPU，CPU有運算器、控制器和通用寄存器組構成。運算器完成算數邏輯運算，控制器是計算機的神經中樞，它指揮各部件自動協調地工作，在他的控制下，完成每條指令的取指、分析和執行三個階段，控制器有程序計數器（PC）或指令指針（IP）、指令寄存器（IR）以及控制單元（CU，主要是指令譯碼器與微操作信號發生器）組成。
當要執行壹條指令時，首先由CPU中的指令指針IP給出要執行指令的地址，通過地址總線，選中指令所在存儲單元，在讀操作信號的控制下，將指令從內存中取出，通過數據總線，送入CPU內部的IR指令寄存器；指令寄存器將指令送入指令譯碼器ID中進行譯碼，譯碼過程中，會根據操作數的尋址方式，分別讀取操作數，對操作數部分譯碼，產生具體的微操作控制信號，控制ALU、I/O部件、內存等器件，完成具體的操作，完成壹條指令的執行，並將結果存入指定位置。執行完壹條指令後，自動修改IP指針，指向下壹跳指令，按照相同方法依次進行。
微程序方法針對控制器而言的，具體來說，就是CU裏面的微操作信號發生器，是采用微程序設計的方法實現的，稱為微程序控制器；如果采用硬布線邏輯設計實現，則稱為組合邏輯控制器。