マルチコアプロセッサの性能を最大限に引き出すためには、同時に実行されているソフトウェア（OSやアプリケーション）の側も、処理を複数の作業単位（スレッドやプロセス）に分割して並列に行う「マルチスレッド処理」に対応している必要があります。例えば、動画のエンコード（変換）や3Dグラフィックスのレンダリングといった作業は、データを細かく分割して各コアに割り当てやすいため、コア数が増えるほど処理時間が目に見えて短縮されます。一方で、前の処理が終わらないと次の処理に進めないような順次処理が多いプログラムの場合は、コアが複数あっても一部のコアしか働かず、残りのコアは待機状態になってしまうため、マルチコアの恩恵を十分に受けることができません。

近年では、スマートフォンやパソコン向けのプロセッサにおいて、「高性能だが電力を多く消費するコア（Pコア：パフォーマンスコア）」と、「性能は控えめだが消費電力が非常に少ないコア（Eコア：高効率コア）」など、性質の異なる複数のコアを組み合わせて1つのチップに搭載する「ヘテロジニアスマルチコア（非対称マルチコア）」と呼ばれる技術も一般的になっています。これにより、重い作業は高性能コアで素早くこなし、裏での軽い通信処理などは省電力コアに任せることで、バッテリー寿命を大幅に延ばす工夫がなされています。