Upravljačka jedinica je podkomponenta središnje procesorske jedinice (CPU) koja upravlja svim radnjama koje se izvode u ovom području na računalu. Odgovoran je za uzimanje različitih ulaznih podataka s računala, uputa i podataka i govori procesoru što s njima učiniti. Budući da se CPU smatra mozgom računala, ponekad se naziva i mozgom u mozgu. Ovisno o arhitekturi CPU-a, upravljačka jedinica može imati različite zadatke za obavljanje.
Upravljačka jedinica se zapravo sastoji od nekoliko podkomponenti. Tijekom tvrdog vremena, sve ove žice i sklopovi formirali su ono što je poznato kao stroj konačnog stanja, sustav koji ima jedinstvenu svrhu u upravljanju operacijama računala. Odvojeni sklopovi bili su odgovorni za dekodiranje i kodiranje instrukcija, dok su drugi upravljali logikom ili brojanjem instrukcija na kojima je CPU radio. Sve se događalo po redu, gdje bi se logički sklop preokrenuo na ovaj ili onaj način kako bi se upute usmjerile na pohranu.
Instrukcija se dohvaća i dekodira, a zatim je treba izvršavati redom, jednu za drugom do završetka. U starijim procesorima instrukcija bi morala proći kroz cijeli proces i završiti izračun prije nego što započne sljedeći. Kako bi ubrzali obradu, moderni procesori koriste ono što se naziva cjevovodima, gdje je svaki korak dio cjevovoda. Dok je jedna instrukcija u izvršnom dijelu cjevovoda, druga je već u fazi dekodiranja, a druga se dohvaća. Da bi sve to riješila, upravljačka jedinica također je trebala obavljati ulogu multipleksora, jer uzima više ulaza ili izlaza i usmjerava ih u i iz cjevovoda.
Kako su računalni procesori i dalje napredovali, mnogo se toga dramatično promijenilo. Korištenje mikrokoda, sićušnih programa koji se nalaze u posebnoj, brzoj memoriji samo za čitanje na CPU-u, zauzela je mjesto starih ožičenih sklopova. Ovi programi niske razine preuzeli su dugotrajan posao fizičkog ponovnog ožičenja upravljačke jedinice i pojednostavili promjene u arhitekturi CPU-a. Mikroprogrami kontrolne jedinice napisani po narudžbi, kreirani tijekom faze dizajna CPU-a, omogućuju arhitekturu određenog tipa CPU-a.
Općenito, velik dio odgovornosti upravljačke jedinice ovisi o arhitekturi CPU-a. Neki mogu jednostavno dohvatiti, dekodirati, koordinirati izvršenje i usmjeriti izlaz instrukcija. Drugi mogu imati dodatne odgovornosti koje uključuju prijevod, što može usporiti CPU. U tim slučajevima, kontrolna jedinica se može dalje podijeliti na sažete komponente, kao što je zasebna jedinica za planiranje ili jedinica za umirovljenje koja se brine za organiziranje i pohranjivanje rezultata iz ritmetičke logičke jedinice (ALU).