三星Galaxy S6与S6 Edge搭载的卓越处理器性能，是它们在发布时备受瞩目的核心亮点之一。两款手机均采用了当时顶级的Exynos 7420八核处理器（S6 Edge在部分市场搭载）。这款处理器基于三星自家的14纳米FinFET工艺制造，在性能与能效方面都达到了业界领先水平。
Exynos 7420集成了四个高性能的Cortex-A57核心和四个能效更高的Cortex-A53核心，这种大小核组合设计使得手机在处理复杂任务时能够提供强大的动力，同时在日常使用和浏览网页时又能保持较低的功耗，延长了电池续航时间。其图形处理单元（GPU）是Mali-T760 MP8，同样性能出色，能够流畅驱动S6和S6 Edge上精美的用户界面和高质量的游戏画面。
此外，S6系列还支持快速充电技术，无论是有线还是无线充电，都能在短时间内为手机补充大量电量，极大地缓解了用户的续航焦虑。S6 Edge独特的曲面屏幕设计，在如此强大的处理器支撑下，不仅显示效果惊艳，而且触控响应也极为灵敏，带来了非凡的操作体验。
总而言之，三星S6与S6 Edge的处理器性能是其成为旗舰机皇的重要基石，为用户带来了当时最前沿的移动计算体验。