Der Commodore 128 verfügt über zwei Prozessoren. Zum einen ist eine 6502-Variante (MOS 8502) verbaut, die auch einen Betrieb mit 2 MHz ermöglicht. Zum anderen gibt es einen Z80-Prozessor. Dieser Z80-Chip von Zilog ermöglicht den Betrieb des CP/M-Betriebssystems, das damals gängige Büroprogramme wie die Textverarbeitung WordStar, die Tabellenkalkulation VisiCalc und das Datenbanksystem dBase unterstützte.
CPUs: MOS 8502 @ 1–2 MHz; Zilog Z80A, or Zilog Z80B @ 4 MHz
MOS 8502 (0,985 MHz bzw. 1,97 MHz) oder Z80 (1,97 MHz)