Mikroarhitektuur (Inglise keeles microarchitecture), informaatikas ja arvutitehnikas kirjeldab mikroarhitektuur kuidas protsessoris on teostatud etteantud käsustik. Kui käsustik kirjeldab kuidas protsessor käske täidab siis mikroarhitektuur kirjeldab kuidas protsessori [1]osad on ühendatud loogilselt ja füüsiliselt. Mikroarhitektuur võib kirjeldada ühendusi suuremate osade vahel, nagu kuidas aritmeerika-loogikaplokk on registritega ühenuses või kuidas on ühendatud individuaalsed loogikaväravad.