La información se representa dentro de un computador mediante ceros y unos. Cada procesador es capaz de distinguir si recibe una instrucción o un dato de una forma que depende de su marca y su modelo. El juego de instrucciones de un procesador recibe el nombre de lenguaje de máquina o código máquina. Una CPU sólo puede entender instrucciones expresadas en su lenguaje de máquina, y cada instrucción especifica una acción particular sobre algunos operandos.
Una instrucción es una lista de ceros y unos: una parte de la lista es el código de la operación que ha de realizarse, el resto determina dónde se encuentran los argumentos de la instrucción (si los hubiera). Todo lo relacionado con la especificación de dónde están los argumentos de la instrucción recibe el nombre de direccionamiento. A las instrucciones de máquina se les asignan nombres nemotécnicos, más fáciles de recordar que listas de ceros y unos.
Estas instrucciones son muy elementales, por lo tanto es necesario realizar un gran esfuerzo de traducción entre el lenguaje natural y el código máquina.
Hay dos tendencias básicas en el diseño de juegos de instrucciones: pocas instrucciones (algunas decenas) simples pero de ejecución muy rápida o muchas instrucciones (unas 200) complejas, de ejecucián algo más lenta. La primera se conoce como RISC (del inglés, Reduced Instruction Set Computer: computador con juego de instrucciones reducido) y la segunda como CISC (Complex Instruction Set Computer: computador con juego de instrucciones complejo).
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