随着消费者对智能手机的功能提出了更多需求，手机厂商针对不同市场推出了更多差异化的机型，例如主打拍照的配备了更强的传感器/镜组，甚至采用双摄像头设计。而配置上的丰富离不开处理器对这些技术的支持。
2016年，包括高通、联发科、麒麟在内的处理器厂商都更着重产品的多媒体性能，像骁龙处理器内置了Spectra双核ISP，联发科Helio内置了Imagiq，都为双摄像头提供了良好的支持，而最新麒麟960的ISP也着重优化了双摄景深信息的处理。如今，手机拍摄性能的提升不再只依靠传感器、镜片组等零部件，处理器厂商通过对ISP的优化，从镜头数量/型号的支持、对焦方式的支持再到光学/电子防抖、夜间控噪等多个方面提升了手机的拍摄性能。
值得一提的是，高通骁龙821、麒麟960都着重提升了处理器的音频编解码性能(相信这些技术会逐渐下放到中端甚至入门级别的处理器)，像骁龙821的Aqstic、麒麟960的Hi6403，这些内置音频模块的输出参数(底噪水平、TND等等)都有着相当不错的表现，虽然与独立DAC AMP/Codec芯片之间还有不少距离，但它们的出现免去了手机厂商匹配不同音频芯片之间所造成的成本。在不追求极致音频性能的前提下，这种与处理器配套使用了音频技术就是满足用户对手机音频体验需求的最佳解决方案。
另外，处理器对手机的显示性能也有了优化，例如支持2K甚至4K分辨率的屏幕、色温/亮度随着环境自动调节、滤蓝光技术、4K视频回放、帧数补偿减少画面拖动(提高视频体验、适配VR)等等。处理器正在全方位地优化智能手机的多媒体性能。
