超级计算机的运算速度非常快，通常由数百、数千甚至更多的处理器组成，能够处理普通个人电脑和服务器无法完成的大型复杂课题。超级计算机的运算速度平均每秒在1000万次以上，存储容量在1000万位以上。它们的主要特点包括极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度。
超级计算机的运作原理与普通计算机相似，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。不过，超级计算机在硬件和软件方面都有其独特之处，以支持其高性能计算任务。例如，超级计算机可能使用专用的处理器或标准兼容的超级计算机，并且通常配备大量的内存和高速存储设备，以便快速处理大量数据。
在运算过程中，超级计算机的控制器发出指令，通过输入设备将数值输入存储器，然后调入运算器进行运算。运算结果可以存储在存储器中或通过输出设备输出。超级计算机的运算速度之快，已经可以堪比甚至超越人类大脑。
此外，超级计算机在科学研究中发挥着重要作用，例如通过数值模拟来预测和解释以前无法实验的自然现象。它们也被广泛应用于工业、科研和学术等领域，支持各种高性能计算任务。
总的来说，超级计算机通过其强大的硬件配置和优化的软件算法，实现了极高的运算速度和数据处理能力，从而能够解决普通计算机无法处理的大型复杂问题。