A valószínűségi processzor hardverszintű valószínűségekkel működik. A matematikai apparátus a Bayes-tételen alapul
Valamilyen módon a valószínűségi processzor analóg számítást valósít meg CMOS . Egy ilyen megközelítés elméletileg lehetővé teszi a fuzzy logikán vagy neurális hálózatokon alapuló közelítő számítások hatékony végrehajtását .
A valószínűségi processzor speciális processzorokhoz tartozik, és főként mintafelismerő rendszerekben használják. Például biometriában, betegségek diagnosztizálására, különféle monitorozó rendszerekben, műszaki látórendszerekben, hangfelismerő rendszerekben, kéretlen levelek szűrésében, adathalászatban, hitelfelvevők hitelképességének meghatározásában és sok más feladatban. A valószínűségi megközelítés magában foglalja a technikai problémák sztochasztikus módszerekkel (Monte Carlo módszerek) történő megoldását is, a megoldás tetszőleges pontosságával.
Feltételezhető, hogy a valószínűségi processzor modern számítógépekben egy másik társprocesszorként használható grafikus processzor , jelfeldolgozó vagy FPGA mellett, nagy sebességet és hatékonyságot biztosítva a speciális feladatok széles körének megoldásában.
A félvezető áramkörök nemzetközi konferenciáján (ISSCC 2009) a Rice Egyetem kutatói egy valós valószínűségi PCMOS valószínűség-alapú komplementer fém-oxid félvezető) A prototípus hétszer gyorsabb, mint a CMOS chipek, miközben 30-szor kevesebb energiát fogyaszt.
A Lyric Semiconductor bemutatta a félvezető (flash) memória LEC (Lyric error correction) hibajavítására szolgáló speciális processzor prototípusát. 2013-ra a cég a GP5 univerzális programozható valószínűségi processzor bevezetését tervezi . Az új hardverarchitektúrához új PSBL (Probability Synthesis to Bayesian Logic) programozási nyelvet fejlesztenek. A PSBL első verziója várhatóan 2010 végén jelenik meg.