Hệ thống HPC có ba thành phần chính gồm máy tính ( bo mạch chủ, RAM, CPU, ổ cứng,..), lưu trữ và mạng. Mỗi tahnfh phần này đều có vai trò quan trọng trong việc giúp máy tính hoạt động đem lại hiệu suất cao nhất. Các thiết bị máy tính là vô cùng cần thiết để hoàn thành các tác vụ cụ thể như chạy máy tính hay phần mềm quan trọng. Các tahnhf phần lưu trữ có vai trò lưu giữ các dữ liệu đã ghi để đảm bảo rằng chúng có thể dễ dàng được truy cập được bất cứ khi nào cần. Các thành phần mạng đảm bảo hệ thống và người dùng được kết nối tốt, cho phép truy cập vào các tài nguyên quan trọng như máy tính từ xa và Internet.
Trong một HPC, nhiều máy chủ máy tính được nối mạng để tạo thành một cụm , đóng vai trò như một hệ thống kiến trúc HPC hiệu quả. Các máy chủ trong cụm được chạy đồng thời với các thuật toán và chương trình phần mềm để hoàn thành các nhiệm vụ khác nhau. Và để lưu trữ hoặc truy cập thông tin cần thiết, cụm được nối mạng với hệ thống lưu trữ dữ liệu.
Mỗi thành phần của cơ sở hạ tầng máy tính hiệu suất cao phải bắt nhịp với nhau để đảm bảo hiệu suất tối đa. Tất cả các hệ thống mạng cũng phải có khả năng hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao giữa các máy chủ tính toán và bộ lưu trữ dữ liệu.