由m个数据处理电路的序列组成，称为级或段，它们共同对经过它们的数据操作数流履行单个操作。每个阶段都会进行一些处理，可是只要在一个操作数集经过了整个流水线之后，才可以获得终究成果。如图所示，级S在管道中移动时保存部分处理的成果；它们还充任缓冲器，以避免相邻级彼此搅扰。

　　公共时钟信号使R(i)同步改动状况。每个R(i)同步更改状况。除了从外部源供给数据的R(1)之外，每个R(i)都早年一级S(i-1)接纳一组新的输入数据D(i-1)。D(i-1)表明在前一个时钟周期内C(i-1)核算的成果。一旦将D(i-1)加载到R(i)中，C(i)进行到D(i-1)以核算机处理一个新的数据集D(i)。因而，在每个时钟周期中，每个阶段都将其从前的成果传输到下一个阶段，并核算机处理一组新的成果。