天河一号不仅是国内首台千万亿次超级计算机，而且采用了创新的CPU+GPU异构计算设计，不但理论计算性能得到大幅提升，而且达到了很高的能效比。能效达431.7 MFlops/W，目前排列于Green500第五位。
天河一号的理论峰值计算性能高达1206万亿次双精度浮点数操作，LINPACK实测性能为560.3万亿次。该计算机系统的实测性能数据已经提交国际TOP500进行排名，按照2009年06月的性能数据，天河一号实测性能排列TOP500第四位，峰值性能列第三位。
天河一号采用6144个Intel通用多核处理器和5120个AMD图形加速处理器，内存总容量98TB，点对点通信带宽40Gbps，而共享磁盘总容量则达到1PB。该超级计算机系统将部署于天津滨海新区国家超级计算天津中心作为业务主机。
编辑点评：“天河一号”标志着我国在超级计算机领域上升到了一个新的层次——CPU+GPU。不过从“天河一号”的研制时间上看，这款超级计算机为什么不采用能耗比更高的HD5000系列？