Der Betrieb eines Prozessors mit hohen Taktraten ermöglicht eine bessere Leistung. Wenn derselbe Prozessor jedoch mit einer niedrigeren Frequenz (Geschwindigkeit) betrieben wird, erzeugt er weniger Wärme und verbraucht weniger Strom. In vielen Fällen kann auch die Kernspannung reduziert werden, wodurch der Stromverbrauch und die Wärmeerzeugung weiter reduziert werden. Mit SpeedStep können Benutzer das für sie am besten geeignete Gleichgewicht zwischen Energieeinsparung und Leistung auswählen oder sogar die Taktrate dynamisch ändern, wenn sich die Prozessorlast ändert.
Der Stromverbrauch einer CPU mit einer Kapazität C, die bei der Frequenz f und der Spannung V läuft, beträgt ungefähr:
P = C V 2 f {\displaystyle P=CV^{2}f}
Für einen gegebenen Prozessor ist C ein fester Wert. V und f können jedoch erheblich variieren. Zum Beispiel für eine 1.6 GHz Pentium M kann die Taktfrequenz in 200 MHz-Dekrementen über den Bereich von 1,6 bis 0,6 GHz abgesenkt werden. Gleichzeitig sinkt der Spannungsbedarf von 1,484 auf 0,956 V. Dadurch sinkt der Stromverbrauch theoretisch um den Faktor 6,4. In der Praxis kann der Effekt geringer sein, da einige CPU-Anweisungen weniger Energie pro Tick des CPU-Takts verbrauchen als andere. Wenn ein Betriebssystem beispielsweise nicht ausgelastet ist, gibt es tendenziell x86-Halt-Anweisungen (HLT) aus, die den Betrieb von Teilen der CPU für einen bestimmten Zeitraum unterbrechen, sodass pro Tick des CPU-Takts weniger Energie verbraucht wird als bei der Ausführung produktiver Anweisungen in seinem normalen Zustand. Für eine gegebene Arbeitsrate führt eine CPU, die mit einer höheren Taktrate läuft, einen größeren Anteil von HLT-Anweisungen aus. Die obige einfache Gleichung, die Leistung, Spannung und Frequenz in Beziehung setzt, berücksichtigt auch nicht den statischen Stromverbrauch der CPU. Dies ändert sich tendenziell nicht mit der Frequenz, sondern mit Temperatur und Spannung. Heiße Elektronen und Elektronen, die einem stärkeren elektrischen Feld ausgesetzt sind, wandern eher als „Gate-Leckstrom“ über ein Gate, was zu einem Anstieg des statischen Stromverbrauchs führt.
Ältere Prozessoren wie der Pentium 4-M, die ältere Versionen von SpeedStep verwenden, haben weniger Taktraten. Die SpeedStep-Technologie ist teilweise für den reduzierten Stromverbrauch des Pentium M-Prozessors von Intel verantwortlich, der zur Marke Centrino gehört.