計(jì)算機(jī)的基本運(yùn)算速度遠(yuǎn)勝過人腦,。目前個(gè)人電腦進(jìn)行加法等基本運(yùn)算的速度可達(dá)每秒100億次,。要估算人腦的基本運(yùn)算速度，可以對神經(jīng)元傳遞信息和相互交流的基礎(chǔ)過程進(jìn)行分析,。例如,，神經(jīng)元可以“發(fā)射”動(dòng)作電位（即在神經(jīng)元細(xì)胞附近產(chǎn)生的電信號(hào)脈沖），然后沿著長長的軸突將其傳遞下去,，傳給與之相連的下一個(gè)神經(jīng)元。這些電脈沖的頻率和時(shí)長就是要傳遞的信息,。此外,，神經(jīng)元在向其它神經(jīng)元傳遞信息時(shí)，主要通過向軸突末端名為“突觸”的結(jié)構(gòu)釋放化學(xué)神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)行,，其相鄰神經(jīng)元又會(huì)通過突觸傳遞,，將神經(jīng)遞質(zhì)轉(zhuǎn)化回電信號(hào)形式,。突觸傳遞耗時(shí)最快約1毫秒。因此若把電脈沖傳遞與突觸傳遞都算上,，大腦的基本運(yùn)算速度至多為每秒1000次,，僅為計(jì)算機(jī)的1000萬分之一。

計(jì)算機(jī)的基本運(yùn)算精度也比大腦高出許多,。計(jì)算機(jī)的精度取決于數(shù)字位數(shù),。例如，32位計(jì)算機(jī)的精度為2的32次方分之一,，約為42億分之一,。而證據(jù)顯示，在生理噪音的影響下,，神經(jīng)系統(tǒng)中涉及的大部分?jǐn)?shù)字（如神經(jīng)元發(fā)射信號(hào)的頻率,，常用來代表刺激強(qiáng)度）往往存在百分之幾的誤差，精度最高也只有100分之一,。與計(jì)算機(jī)相比,，幾乎只占了個(gè)零頭。

然而,，人腦的運(yùn)算既不算慢,，也不能說不精確。如一名職業(yè)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員可以密切追蹤速度高達(dá)每小時(shí)250公里的網(wǎng)球的運(yùn)動(dòng)軌跡,，迅速跑到球場上的最佳位置,，調(diào)整好胳膊姿勢，然后將球打回對手場地,。這一切僅需幾百毫秒即可完成,。不僅如此，人腦在身體的幫助下完成這些動(dòng)作的能耗僅為個(gè)人電腦的十分之一,。大腦是如何辦到的呢,？計(jì)算機(jī)與人腦間的一大差異便是系統(tǒng)內(nèi)部信息處理模式的不同。計(jì)算機(jī)任務(wù)主要以串行步驟進(jìn)行,，因?yàn)楣こ處熢诰帉懗绦驎r(shí),，指令也是按時(shí)序排列的。對這種運(yùn)算模式而言,，每一步都必須保證高精度,，否則錯(cuò)誤會(huì)在接下來的步驟中不斷累積和放大。人腦也會(huì)采用串行模式處理信息,。例如在打網(wǎng)球時(shí),，信息先從眼睛傳遞到大腦，然后傳遞到脊髓，進(jìn)而控制腿部,、軀干,、胳膊和手腕的肌肉收縮。