此定律指出：加快某个部件执行速度所能获得的系统性能提升，受限于此部件的执行时间占系统中总执行时间的占比。
系统加速比公式：
设出定义：
(1)可改进比例：在改进前的系统中，可改进部分的执行时间在总的执行时间中所占的比例。
(2)部件加速比：可改进部分在改进后性能提高的倍数。它是改进前所需执行时间和改进后所需执行时间的比。
由(1)(2)得出：
其中，时钟周期时间是系统时钟频率的倒数，即。
引入新参数CPI（Cycles Per Instruction，每条指令的平均时钟周期数），有：
则推出CPU性能公式：
其中，IC为所执行的指令条数。
根据上述公式，得知CPU的性能取决于以下三个参数：
(1) 时钟周期时间：取决于硬件实现技术和计算机组成。
(2) CPI：取决于计算机组成和指令集结构。
(3) IC：取决于指令集结构和编译技术。
其他公式：
其中，为程序执行的过程中第i种指令出现的次数，为执行第i种指令所需的平均时钟周期，n为指令的种数。
其中，()反映了第i种指令在程序执行过程中所占的比例。
用于测试和比较性能的基准测试程序的最佳选择是真实应用程序（例如编译器）。