Zaprojektowany specjalnie przez Apple układ sprawia, że Apple Watch Series 9 jest jeszcze wszechstronniejszy, szybszy i bardziej intuicyjny. Nowy dwurdzeniowy procesor CPU ma 5,6 miliarda tranzystorów, czyli o 60 procent więcej niż w układzie S8. A nowy czterordzeniowy system Neural Engine przetwarza zadania wykorzystujące technologię uczenia maszynowego nawet dwa razy szybciej. To pozwala na wprowadzanie kolejnych innowacji, w tym nowego gestu dwukrotnego stuknięcia palcami.