Når en mikroprosessor har grensesnitt med perifer- eller minneenheten, kan det hende at den normale timingen til mikroprosessoren må endres ved å innføre ventetilstander. Ventetilstander er klokkesykluser som mikroprosessoren setter inn i sin normale instruksjonsutførelsessyklus for å tillate den perifere enheten eller minneenheten å fange opp. Antall ventetilstander som kreves avhenger av hastigheten til mikroprosessoren og perifer- eller minneenheten.

Ventetilstander kan settes inn på en rekke måter, avhengig av mikroprosessoren og den eksterne enheten eller minneenheten. Noen mikroprosessorer har innebygde ventetilstandsgeneratorer som automatisk kan sette inn ventetilstander når de er nødvendige. Andre mikroprosessorer krever at programmereren manuelt setter inn ventetilstander ved å bruke programvareinstruksjoner.

Ventetilstander kan ha en betydelig innvirkning på ytelsen til et mikroprosessorsystem. Ved å sette inn ventetilstander kan mikroprosessoren sikre at den ikke får tilgang til data som ennå ikke er klare, noe som kan føre til feil. Ventetilstander kan imidlertid også redusere ytelsen til systemet, så de bør kun brukes når de er nødvendige.