Im Vergleich zu den Sandy-Bridge-Prozessoren bieten die Recheneinheit der in 22-Nanometer gefertigten Ivy-Bridge-CPUs kaum Änderungen. Den Grafikkern hat Intel aber gründlich überarbeitet. Die Anzahl der Ausführungseinheiten ist von 12 auf 16 gestiegen. Zudem unterstützt die GPU jetzt DirectX 11. Diese Verbesserungen machen sich nicht nur bei der 3D-Leistung bemerkbar, sondern auch bei Anwendungen aus dem Multumedia-Bereich, die die Intel-Technik Quick-Sync zum Beispiel zum Enkodieren von Videos nutzen.
Dank der verkleinerten Herstellungsstrukturen steigt die Energieeffizienz bei den neuen Ivy-Bridge-Prozessoren. Während Sandy-Bridge-Modelle über eine Leistungsaufnahme von bis zu 95 Watt verfügen, begnügt sich das Spitzenmodell der Ivy-Bridge-Linie mit 77 Watt. Die Energieeinsparungen hätten noch größer ausfallen können, wenn Intel nicht den Grafikkern für die Ivy-Bridge-Prozessoren deutlich überarbeitet hätte. Die Chipfläche der neuen CPUs ist 160 mm² groß, worauf 1,4 Milliarden Transistoren Platz finden (zum Vergleich: Sandy Bridge 216 mm², 1,16 Milliarden).