当流水线中断发生后，当前执行被打断，处理器自动进入更高的权限状态（如内核态），执行中断处理程序，处理中断，并在处理完成后恢复原正常执行。

当处理器流水线在检测到中断发生时，通常将中断附加在当前流水线中的一条指令上，并在该指令可以触发流水线例外时，清空当前流水线，将处理器设置为更高的权限状态，硬件保存部分中断现场，并根据例外类型，将对应的中断处理程序的入口装入流水线程序计数器中，从而使得处理器接下来执行中断处理程序。

根据中断信号的来源，流水线中断分为外部中断（external interrupt）和内部中断（internal interrupt）。外部中断来自处理器流水线的外部，包括外部设备，或多核处理器中的其他处理器核。外部设备例如硬盘、网卡、键盘等，会向处理器流水线发送中断，告知处理器此外部设备有任务需要处理；多核处理器中的其他处理器核也可以向处理器流水线发送中断，通知当前处理器核去执行特定任务。内部中断来自处理器流水线内部，例如内部计时器中断、性能计数器溢出中断等。这些中断由处理器流水线内部的一些事件触发，需要处理器打断当前执行，进入内核态进行处理，例如进程的时间片用完时，由内部计时器产生中断，进入操作系统内核态，执行进程调度。

根据中断是否可以屏蔽，流水线中断可分为不可屏蔽中断（non-maskable interrupt,NMI）和可屏蔽中断（maskable interrupt）。不可屏蔽中断无法进行屏蔽，一旦发生，处理器流水线必须进行处理，通常由硬件发生的致命错误触发。可屏蔽中断指的是当前中断可以被处理器流水线屏蔽，即使中断源已经产生了中断，流水线也可以当作没有发生，不做处理。通常来说，中断屏蔽可以在外部中断控制器中实现，使得外部设备发出的中断不接入处理器流水线；也可以在流水线内部通过控制寄存器实现，即使发生了中断，流水线的执行不受干扰。可屏蔽中断还可以用于实现中断优先级，即发生了某级别的中断后，设置屏蔽更低优先级的中断，但不屏蔽更高优先级中断。

根据中断源传递到流水线的形式，可分为中断线（interrupt line）和消息中断（message signaled interrupt,MSI）。通过中断线传递中断，指的是中断源直接将中断信息通过一根物理上的信号线的方式，接入到处理器流水线中。如果中断源较多，可使用中断控制器汇总后再连入流水线，形成中断线的共享，例如PCI总线使用共计4根中断线，让所有设备共享。当共享同一根中断线的中断源较多时，处理中断的效率就会降低。通过消息中断传递中断，指的是将中断以数据的方式在总线上传递，便于多种不同中断的扩展和快速处理，例如PCIE只支持消息中断。

根据中断信号的特点，可分为电平触发（level triggered）和边沿触发（edge triggered）。电平触发的中断，在中断被流水线处理之前，需要一直保持触发状态，直到中断处理程序将信号线配置为非触发电平，这样处理器流水线可以在任意时刻采样中断并进行处理。边沿触发的中断，其发生的标记是一个脉冲，脉冲宽度则可以约定。如果脉冲宽度不足以令流水线采样得到，则需要加入额外的机制，使得流水线可以知悉边沿触发中断的发生。通常认为，消息中断都是边沿触发的中断。