Flynn fez a seguinte classificação para as categorias de sistemas de computação paralela:

• SISD (Single Instruction Single Data) – “única instrução, único dado”. Significa que apenas um processador irá executar uma única sequência de instruções, utilizando os dados que estão armazenados em apenas uma memória. Pertencem a esta categoria os sistemas uniprocessados.

Na estrutura de uma máquina SISD há uma UC (unidade de controle) que oferece uma SI (sequência de instruções) para uma UP (unidade de processamento). A UP opera sobre uma única SD de uma única UM (unidade de memória). Na máquina SIMD, há uma única UC, que alimenta múltiplos EP (elementos de processamento) com somente uma sequência de instruções. Cada elemento de processamento possui sua própria memória ou compartilha uma memória. Na organização MIMD, há múltiplas UC, cada qual alimentando seu próprio elemento de processamento com diferentes sequências de instruções.

• SIMD (Single Instruction Multiple Data) – “única instrução múltiplos dados”. Significa que apenas uma instrução de máquina controla a execução simultânea de determinado número de elementos de processamento, em passos de execução. Cada elemento de processamento está associado a uma memória de dados, de tal maneira que cada instrução será executada em cada processador sobre um conjunto de dados diferentes. Pertencem a esta categoria os processadores matriciais e os vetoriais.