一つの処理で16ビットの数値を扱うことができるマイクロプロセッサのこと。
明確な定義はないが、一般には、レジスタ、整数演算器、データバスなどが16ビット幅であるものをいう。
1980年代に登場し、主流となった。
16ビット時代のパソコンは8086/80286やNEC V30などが主流であったが、MacintoshやX68000などでは68000シリーズが使われた。
16ビット時代のゲーム機では、スーパーファミコンの65802などがある。
主な16ビットマイクロプロセッサに、次のようなものがある。