Con il termine “Architettura di Von Neumann” (o Macchina di Von Neumann) si intende la particolare architettura di calcolatori elettronici ideata dal matematico ungherese naturalizzato americano John Von Neumann. Essa si compone di una parte centrale ed una parte periferica. La parte centrale è costituita da due elementi fondamentali:

• CPU (Central Processing Unit, unità centrale di elaborazione): è l'insieme dei dispositivi elettronici in grado di leggere interpretare ed eseguire le istruzioni contenute nei programmi;
• memoria centrale: contiene i programmi in elaborazione ed i dati relativi all'esecuzione degli stessi.

La parte periferica o periferia del sistema è costituita da:

• unità di input: sono i dispositivi tramite i quali i dati vengono inseriti nel computer per essere elaborati;
• unità di output: sono i dispositivi necessari affinché i dati elaborati possano essere restituiti all'operatore.
• memoria di massa : sono memorie permanenti dove dati e programmi vengono conservati indipendentemente dal fatto che l’unità di elaborazione sia accesa o spenta.

Gli elementi del sistema comunicano tra loro attraverso un canale detto bus di sistema.

Questa architettura, a differenza di altre, si distingue per la caratteristica di immagazzinare all'interno dell'unità di memoria centrale, sia i dati dei programmi in esecuzione che il codice di questi ultimi.

Le varie fasi di elaborazione dei dati si svolgono secondo la scansione temporale del clock di sistema, durante la quale, la CU coordina l’esecuzione delle funzioni svolte dalla CPU stessa o dagli altri elementi.