El sistema operativo cambia rápidamente entre diferentes programas, dando a cada uno una pequeña porción de tiempo (un "tiempo cuántico") para ejecutar. Esto sucede tan rápido que le parece al usuario como si varios programas se estuvieran ejecutando simultáneamente. En realidad, solo las instrucciones de un programa están siendo ejecutadas por el núcleo de la CPU en cualquier momento dado. El núcleo se comparte, pero no simultáneamente en el sentido de que múltiples instrucciones de diferentes programas se ejecutan al mismo tiempo exacto en el mismo núcleo.
Las CPU múltiples pueden ejecutar genuinamente múltiples instrucciones simultáneamente, una en cada núcleo. Sin embargo, incluso entonces, cada núcleo individual todavía funciona con una instrucción a la vez. La ejecución simultánea solo es posible porque hay múltiples núcleos de ejecución.