1. Ophalen: De CPU haalt de instructie uit het geheugen op. Het maakt gebruik van de programmaceller (pc) om de locatie van de volgende instructie bij te houden om te worden opgehaald.

2. Decodeer: De CPU vertaalt de instructie in een indeling die het begrijpt. Dit houdt in dat het de instructie opsplitst in zijn individuele componenten (opcode en operanden) en het bepalen welke acties moeten worden uitgevoerd.

3. Uitvoeren: De CPU voert de acties uit die door de instructie zijn opgegeven. Dit kan inhouden:

* Rekenen en logische bewerkingen: Toevoegen, aftrekken, waarden vergelijken.

* Gegevensbeweging: Gegevens overbrengen tussen registers, geheugen en I/O -apparaten.

* Regelingsstroom: Springen naar verschillende delen van het programma op basis van voorwaarden.

4. Schrijf terug (optioneel): In sommige gevallen moeten de resultaten van de uitgevoerde instructie weer in geheugen of registers worden opgeslagen.

De cyclus herhaalt voor elke instructie in het programma totdat het programma klaar is met het uitvoeren.

Belangrijke opmerking: Hoewel de fetch-decode-uitvoercyclus een weergave op hoog niveau biedt, is het werkelijke proces binnen de CPU veel complexer. Het omvat meerdere fasen, pipelining en andere optimalisaties om instructies efficiënt uit te voeren.