Apple A4のCPUコアはARM LtdのオリジナルのCortex-A8に比べ、L2キャッシュが2.5倍の640KB、メモリバスも2倍の64ビット幅となっており、クロック当たりパフォーマンスが高い[4]。これにより、Apple A4を搭載したiPadおよびiPhone 4、iPod touchは、ARM Cortex-A8を搭載したiPhone 3GS、iPod touchに比べ、CPUパフォーマンスが大幅に向上した。
メモリは、LPDDR400。200MHz。デュアルチャンネル(32bit×2)。3.2GB/s。iPhone 4 は 512MB、それ以外は 256MB 搭載された。