回路の中では、信号は瞬時には伝わらない。ゲートを1つ通るたびにわずかな遅延が生じ、配線が長ければさらに遅れる。経路によって到達時刻がばらつくため、そのままでは「いつの値を読めばいいのか」が決まらない。

そこで一定周期のパルスを全体に配り、その立ち上がりの瞬間にだけ値を確定させる。これがクロックであり、3GHzといえば1秒間に30億回このパルスが来ることを意味する。

クロックの周期は、回路の中で最も時間のかかる経路（クリティカルパス）が終わるまで待てる長さでなければならない。1箇所でも遅い経路があると、チップ全体の動作周波数がそれに引きずられる。設計者がクリティカルパスの短縮に神経を使うのはこのためだ。

そしてクロックを配ること自体にもコストがかかる。数億個の素子すべてに同じタイミングで信号を届ける配線網（クロックツリー）は、チップ全体の消費電力のかなりの割合を占める。使っていない部分のクロックを止めるクロックゲーティングが標準的に使われるのは、この節約のためである。