小米3移动版的处理器采用的是高通(Qualcomm)的骁龙800系列处理器,这款处理器在当时属于高端旗舰处理器,以其强大的性能和良好的功耗控制而闻名。骁龙800系列处理器基于28纳米工艺制造,集成了四颗Krait 400核心,主频可达2.3GHz,支持64位处理,并且集成了Adreno 330 GPU,图形处理能力相当出色。

骁龙800处理器在小米3移动版中的应用,使得该手机在运行大型游戏、处理多任务以及日常使用中都能表现出色,为用户提供了流畅的使用体验。同时,这款处理器的高性能也使得小米3在发布时在同价位手机中具有很高的竞争力。