dziurkę od klucza lub przez szparkę (ang. peephole optimization) – analiza wykonywana na niewielkiej liczbie sąsiednich instrukcji, której celem jest zastąpienie znanych wzorców instrukcji równoważnymi, specyficznymi dla danego procesora rozkazami, pozwalającymi wykonać określone działania szybciej. Np. ustawienie lub wyzerowanie bitu można wykonywać standardowymi operacjami bitowymi (AND, OR), jednak istnieją procesory posiadające rozkazy, które wprost działają na bitach. Rozwijanie pętli (ang. loop unrolling) – polega na powtórzeniu treści pętli kilka razy i jednocześnie wykonaniu proporcjonalnie mniejszej liczby obiegów pętli. Koszt wykonywania instrukcji skoku, koniecznych w realizacji pętli, są w procesorach potokowych znaczne, ten rodzaj optymalizacji pozwala osiągnąć większą wydajność. Wektoryzacja – użycie rozkazów wektorowych SIMD tam, gdzie jest to możliwe.
Optymalizacja wiąże się również z alokacją rejestrów, czyli określeniem, w których rejestrach procesora będą zapisywane wartości na poszczególnych etapach obliczeń. Dąży się do minimalizacji liczby przesłań wartości między rejestrami a pamięcią, w szczególności często wykorzystywane wartości powinny znajdować się w rejestrach.