PCI （Peripheral Component Interconnect）總線是一種高性能局部總線，是為了滿足外設間以及外設與主機間高速數據傳輸而提出來的。在數字圖形、圖像和語音處理，以及高速實時數據采集與處理等對數據傳輸率要求較高的應用中，采用PCI總線" title="PCI總線">PCI總線來進行數據傳輸，可以解決原有的標準總線數據傳輸率低帶來的瓶頸問題。PCI是目前計算機插卡式外設總線的事實標準。
PCI提供了一組完整的總線接口規范，其目的是描述如何將計算機系統中的外圍設備" title="外圍設備">外圍設備以一種結構化和可控化的方式連接在一起，同時它還刻畫了外圍設備在連接時的電氣特性和行為規約，并且詳細定義了計算機系統中的各個不同部件之間應該如何正確地進行交互。
同舊式的ISA總線不同，PCI將計算機系統中的總線子系統與存儲子系統完全地分開，CPU通過一塊稱為PCI橋（PCI-Bridge）的設備來完成同總線子系統的交互，如下圖所示：
由于使用了更高的時鐘頻率" title="時鐘頻率">時鐘頻率，因此PCI總線能夠獲得比ISA總線更好的整體性能。PCI總線的時鐘頻率一般在25MHz到33MHz范圍內，有些甚至能夠達到66MHz或者133MHz，而在64位系統中則最高能達到266MHz。盡管目前PCI設備大多采用32位數據總線，但PCI規范中已經給出了64位的擴展實現，從而使PCI總線能夠更好地實現平臺無關性，現在PCI總線已經能夠用于IA-32、Alpha、PowerPC、SPARC64和IA-64等體系結構中。
PCI總線具有五個非常顯著的優點，使得它能夠完成最終取代ISA總線這一歷史使命：
● PCI總線的地址總線與數據總線是分時復用的，
● 在計算機和外設間傳輸數據時具有更好的性能；
● 能夠盡量獨立于具體的平臺；
● 可以很方便地實現即插即用；
● 中斷共享的實現
下圖是一個典型的基于PCI總線的計算機系統邏輯示意圖，系統的各個部分通過PCI總線和PCI-PCI橋連接在一起。從圖中不難看出，CPU和RAM需要通過PCI橋連接到PCI總線0（即主PCI總線），而具有PCI接口的顯卡則可以直接連接到主PCI總線上。PCI-PCI橋是一個特殊的PCI設備，它負責將PCI總線0和PCI總線1（即從PCI主線）連接在一起，通常PCI總線1稱為PCI-PCI橋的下游（downstream），而PCI總線0則稱為PCI-PCI橋的上游（upstream）。圖中連接到從PCI總線上的是SCSI卡和以太網卡。為了兼容舊的ISA總線標準，PCI總線還可以通過PCI-ISA橋來連接ISA總線，從而能夠支持以前的ISA設備。圖中ISA總線上連接著一個多功能I/O" title="I/O">I/O控制器，用于控制鍵盤、鼠標和軟驅。
PCI總線在同一時刻只能供一對設備完成傳輸，這就要求有一個仲裁機構(Arbiter)，來決定在誰有權力拿到總線的主控權。在PCI應用系統中，如果一個設備取得了總線控制權，就稱之為“主設備”，而被主設備選中以進行通信的設備稱為“從設備”或“目標設備”。
在做數據傳輸時，由一個PCI設備做發起者(主控，Initiator或Master)，而另一個PCI設備做目標(從設備，Target或Slave)。總線上的所有時序的產生與控制，都由Master來發起。