iPhone 5s相比之前的iPhone系列产品，最大的变化是搭载了苹果公司最新的A7的处理器以及M7运动协处理器。CPU/GPU性能均比iPhone 5的A6快2倍，GPU方面A7集成四核心PowerVR G6430，A7也是首款集成此核心的CPU，支持OpenGL ES 3.0。A7亦是首款被用于智能手机上的ARM架构64位处理器，采用28纳米HKMG工艺。CPU/GPU性能均比iPhone 5的A6快2倍，CPU性能是初代iPhone的40倍，GPU性能则是初代的56倍。