หน่วยความจำหลัก หรือเราเรียกอีกอย่างว่า หน่วยความจำภายใน จะทำงานเชื่อมต่อกับหน่วยประมวลผลกลาง ข้อมูลในหน่วยนี้จะต้องมีขนาดไม่ใหญ่นัก ซึ่งมีหน้าที่ดังนี้
1.เรียกใช้และเก็บชุดคำสั่งข้อมูลที่ใช้ในการประมวลผล
2.เก็บข้อมูลที่รับมาจากหน่วยรับข้อมูล
3.เก็บผลลัพธ์ที่ได้ขณะที่ประมวลผล แต่ยังไม่ใช่ผลลัพธ์ที่ต้องการ
4.เก็บผลลัพธ์ที่ได้จากการประมวลผลที่เป็นผลลัพธ์ที่ต้องการเพื่อเตรียมส่งไปยังหน่วยแสดงผล