雖然蘋果才剛在MacBook Air導入M3處理器，不過再公布2024年新款iPad Pro時，蘋果卻率先在高階平板導入Apple M4處理器，強調Apple M4處理器的NPU是Apple Silicon有史以來最強大的神經引擎，較A11 Bionic的AI性能提高60倍，強調較現在Windows PC產業聲稱的任何AI PC(註：狹義指具備NPU的x86 CPU而非透過獨顯加速)的NPU都要強大。
Apple M4處理器由10核心CPU(包括4個效能核心與6個節能核心)、10核心GPU與16核NPU構成，達280億個電晶體，為台積電第二代3nm製程產物，其顯示引擎(DPU)亦針對新iPad Pro採用的Ultra Retina XDR 雙OLED面板最佳化。
Apple M4的CPU為全新設計，其效能核心支援改進的分支預測功能，能提供更廣泛的解碼與執行引擎，而效率核心則提供更深層的執行引擎，在兩種新架構CPU也具備增強的新一代機器學習加速器；相較M2版本的iPad Pro，M4的CPU性能提升1.5倍；而M4的GPU採用與M3相同的GPU架構，支援動態快取技術，並且帶來硬體光線追蹤加速，還支援硬體加速網格著色，使M4再如Octane等應用較M2提升四倍，且僅需一半功率即可實現與M2相同的效能，對比x86筆電的內顯僅需1/4的能耗即可達到相同性能。
Apple M4強調具備Apple Silicon有史以來最強的NPU(神經引擎)，具備38TOPS性能，結合M4 CPU架構的機器學習加速器、高興能GPU與高頻寬統一記憶體技術等，搭配iPad OS的AI功能，可提供如及時音訊轉字幕、影像與照片物件識別等AI應用；蘋果也舉例M4處理器可再Final Cut Pro中將4K解析度影片的主體與背景分離，或是聆聽鋼琴聲自動轉為樂譜，蘋果也將M4的AI功能活用在記憶體管理、應用程式反應速度與電池管理。
另外，M4處理器在影像處理也支援H.264、HEVC、ProRes等編碼，並首度為iPad提供對AV1編碼的支援。
