主CPU采用65c816，是壹枚8/16位的CPU，是基於6502改進而來的，它有壹個可以如同6502壹樣運行的仿真模式。毫無疑問，任天堂曾經期望讓超任兼容紅白機的遊戲，但是失敗了。
這枚CPU有24位的地址總線和8位的數據總線，支持16MB的尋址空間。它有壹個計算器和兩個寄存器，可以在8位或16位模式之間切換。
地址空間被分割成256塊，每塊大小為64KB，另外也有壹種尋址模式可以把整個地址空間視為壹個連續的區塊。0號塊是棧專用的，壹些尋址模式、中斷和復位向量都存放在這裏，棧的指針寬度為16位。
6502有壹個叫做“ZERO-PAGE”的尋址模式，可以讓1字節長度的地址在指令中直接指定內存的最初256字節，這樣可以讓壹些雙字節的指令提高運行速度。65c816擴展了這個模式，可以通過16位直接頁寄存器轉到0號塊的任何部分。
還有壹些能將塊指定為資料庫寄存器的其他尋址模式，能起到縮短代碼長度並加快運行速度的作用。
在同壹時間內，代碼通常只在壹個單獨的塊中運行。當前的塊編號儲存於壹個8位的可編程塊寄存器中。有壹些能讓呼叫其他塊中子程序或者直接跳到其他塊裏的代碼的命令。
65c816的運行速度是3.58MHz，不過當CPU嘗試讀寫其他硬件時，這些硬件能臨時將CPU的速度降到2.58MHz甚至1.56MHz。實際上，卡帶裏的程序常常是高速和低速ROM的混合體，低速的ROM只能在2.58MHz的速度下被訪問。
65c816能對128K的工作內存和在卡帶中可能存在的其他內存直接響應，而顯存和聲音內存則不行。
輔助CPU采用壹顆SPC700，是壹個8位的CPU核心，很接近6502，但有壹些不同的尋址模式和復數/分割指令，與壹個定制的數字聲音信號處理器***同整合在壹個模塊中。
SPC700和65c816通過壹個4路雙向通道（8位I/O端口）通訊。SPC700有自己獨立的64K內存，可以用來存儲聲音采樣或者從65c816下載的程序。
CPU有壹個內建的64K ROM開機碼，用來通過65c816從遊戲ROM裏載入更多的復雜程序或者采樣數據。這個ROM可以被關閉，以存儲開機碼的64K RAM來代替它的工作。
聲音數字信號處理器（Sound DSP）只能播放壓縮的聲音采樣。這種使用壹固定比率的壓縮算法，可以將16個16位聲音采樣壓縮成8字節加壹字節標題的形式。壹個采樣的最小單位是壹個區塊，區塊的標題字節包含壹個移位和壹個過濾值（算法解壓信息），再加上壹個最後區塊標記和壹個循環標記。循環標記僅僅在最後區塊標記存在時才使用。
在同壹時間內，最多允許有8個聲音通道同時播放聲音采樣，每個聲音通道都有單獨的左右聲道音量和頻率的調節。每個通道都可以定義壹個硬件音量調節，並各自設定其回聲效果，不過復合的回聲效果必須受制於壹個8路的FIR聲音分流器。壹個通道的聲音輸出可以用來調整在數字序列上的下壹個聲音通道的頻率。
DSP也有壹個白噪音源，可以播放壹個替代采樣數據的聲音通道。所有的8個音源連同回聲數據最後都混合到壹個雙通道的主音量控制下。
DSP有3個間隔定事器，頭兩個運行在8KHz下，最後壹個是64KHz。遊戲通常只使用三個中的壹個來輸出壹個恒定的音樂回放頻率。 65c816提供了兩個外部中斷源：可以被屏蔽的IRQ，還有不能屏蔽的NMI。
IRQ線路連接到圖形芯片的壹個輸出上，掃描線的開始、掃描線的中間某個特定位置或者每個掃描線的某個特定位置都可以被定義為發出這個IRQ。IRQ線路也可以連接到卡帶上，卡帶裏諸如Super FX芯片、SA-1芯片等等都可以發出中斷。
NMI線路可以連接到圖形芯片的另壹個輸出上，垂直空白期開始時可以被定義為發出中斷。
SPC700芯片也可以發出中斷，但是並沒有被用到，很可能是物理部分沒有連接的緣故。 截然不同的兩種超級任天堂卡帶接腳
超任手柄的數據在主機和手柄之間連續傳輸，遊戲可以選擇其中某壹個位元來讀取，或者由主機裏壹個定制的芯片來自動讀取手柄裏每個幀的制，而讓遊戲來讀儲存在寄存器裏的值。
超任的手柄有壹方向鍵和8功能鍵，分別是A、B、X、Y、L、R、選擇和開始。 超任全部的圖象數據都是由色塊構成的，壹個色塊由8×8的像素組成，每個像素則占用2、4或者8位，允許由4、16或者256色構成。
詳細地說，超任的硬件本身是按平面格式存儲色塊數據的，壹個像素的頭壹位數據存儲在壹起，第二位數據存儲在壹起，依次類推，就象壹個1位的8×8縱深像素區塊序列壹樣。
如果色塊被用在背景數據裏的話，每個色塊都將關聯壹個3位的調色板起始數據地址。程序員可以從系統調色板裏選擇每個色塊的色彩。活動塊只能使用4位深度（16色）的色塊，但每個活動塊都有自己的調色板起始地址。