该类笔记本电脑拥有超小的体积，相对普通轻薄型机种更轻更薄更易于携带，甚至可以随意放进随身的包袋中。由华硕EPC始创的上网本，以及在2011年末英特尔力推的超极本Ultrabook，以及小众的UMPC、MID等，都归为这一类。上网本一般配备12英寸以下的LCD显示屏；当尺寸低于10英寸时，称为UMPC；低于5英寸时，称为MID。绝大多数上网本都是用IntelAtom N270/N280处理器，部分会选择其他的Atom和威盛的中国芯。

外壳除了美观外，相对于台式计算机更起到对于内部器件的保护作用的。较为流行的外壳材料有：工程塑料、镁铝合金、碳纤维复合材料（碳纤维复合塑料）。其中碳纤维复合材料的外壳兼有工程塑料的低密度高延展及镁铝合金的刚度与屏蔽性，是较为的外壳材料。一般硬件供应商所标示的外壳材料是指笔记本电脑的上表面材料，托手部分及底部一般习惯使用工程塑料。

微处理器（或者说CPU）与操作系统配合工作，控制计算机的运行。它就像是计算机的大脑。CPU会产生大量热量，所以台式机通过空气流通、风扇和散热器（由底板、通道和散热翅片组成的系统，用于带走处理器产生的热量）来冷却各个部件的温度。由于笔记本电脑内部的空间很小，无法使用上述这些冷却方法，因此它的CPU通常：

具有更低的运行电压和时钟频率——这样可减少产生的热量，同时降低电力消耗，但是也会降低处理器的速度。此外，在插上外接电源时，大多数笔记本电脑会以较高的电压和时钟频率运行，在使用电池时则使用较低的电压和频率。

不通过引脚的方式安装到主板上——台式机中的引脚和插座占据了大量的空间。在某些笔记本电脑主板中，处理器直接焊接到主板上，没有使用插座。其他主板则使用Micro-FCBGA（翻转芯片球形网阵），也就是使用球来代替引脚。这样的设计可节省空间，但是在某些情况下也意味着不能将处理器从主板上拆下进行更换或升级。

也有部分笔记本电脑采用插座，以方便用户日后升级，CPU后缀带MQ的（比如I7 4710MQ）就是带插座的。

具有睡眠或慢速运行模式——如果计算机处于空闲状态或者处理器不需要快速运行，计算机和操作系统会相互配合来降低CPU的速度。AppleG4处理器还会确定数据的优先级来限度节省电池电量。