CPU从主存中每取出一条指令所需要的全部时间称为指令周期，也就是CPU完成一条指令的时间。
指令周期常常用若干机器周期表示，一个机器周期又包含若干时钟周期，它是CPU操作的最基本单位。每个指令周期内机器周期数可以不等，每个机器周期内的节拍数也可以不等。如下a所示为定长的机器周期，每个机器周期包含4个节拍。如下b为不定长的机器周期，每个机器周期包含的节拍数可为4个，也可以为3个。
对于无条件转移指令JMPX，在执行时不需要访问主存，只包括取指阶段（包括取指和分析）和执行阶段，所以指令周期仅包含取指周期和执行周期。
对于间接寻址的指令，为了取操作数，需要先访问一次主存，取出有效地址，然后再访问主存，取出操作数，所以还需包括间址周期。间址周期介于取址周期和执行周期之间。
当CPU采用中断方式实现主机和IO设备交换信息时，CPU在每条指令执行结束之前，都要发中断查询信号，如果有中断请求，CPU则进入中断响应阶段，又称中断周期。这样，一个完整的指令周期应包括取指、间址、执行和中断4个周期，如下所示
