小米5處理器是高通驍龍820。
處理器，簡稱CPU，是手機的核心部件，手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器，它是整臺手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制核心。處理器透過執行儲存器內的軟體及呼叫儲存器內的資料庫，達到對手機整體監控的目的。凡是要處理的資料都要經過CPU來完成，手機各個部分管理等都離不開微處理器這個司令部的統一、協調指揮，因此處理器的效能決定了整部手機的效能。
小米5處理器是高通驍龍820。
處理器，簡稱CPU，是手機的核心部件，手機中的微處理器類似計算機中的中央處理器，它是整臺手機的控制中樞系統，也是邏輯部分的控制核心。處理器透過執行儲存器內的軟體及呼叫儲存器內的資料庫，達到對手機整體監控的目的。凡是要處理的資料都要經過CPU來完成，手機各個部分管理等都離不開微處理器這個司令部的統一、協調指揮，因此處理器的效能決定了整部手機的效能。
小米5搭載的是驍龍820處理器。
小米手機5採用了5.15英寸1080p螢幕，微晶鋯奈米3D陶瓷機身，相比玻璃材質成本貴75%，高達8莫氏硬度，堅固耐磨。並且採用了IMX2981600萬畫素主攝像頭，6片式鏡頭，f/2.0光圈，首次支援4軸光學防抖，支援橫向+縱向+前傾+側傾的全方位修正抖動。標準版提供3GB執行記憶體和32GB儲存空間（UFS2.0）；高配版提供3GB執行記憶體和64GB儲存空間（UFS2.0）；尊享版提供4GB執行記憶體和128GB儲存空間（UFS2.0）。
小米5內建的MIUI7還支援一鍵換機：無需網路僅需3步，通訊錄、設定、應用等全部移至新手機；防丟失：遠端鎖定手機、擦除資料，刷機也沒用；美顏影片電話：實時美顏、小窗、群聊等多種玩法。
小米4c的處理器為驍龍808處理器，內部代號為MSM8992，分別為2顆ARM Cortex A57再搭配4顆ARM Cortex A53形成，以及Adreno 418 GPU、LPDDR3 RAM，效能比Adreno 330可提升百分之20以上。這款與之後的驍龍810相同，都會從現有的28奈米提升至20納米制程。