Режим Thumb в архитектуре ARM работает следующим образом: процессор выполняет альтернативный набор 16-битных команд. 1 Система команд Thumb состоит из 36 команд, взятых из стандартного набора 32-разрядных команд архитектуры ARM и преобразованных до 16-разрядных кодов. 3

Длина команд Thumb составляет половину длины стандартных 32-разрядных команд, что позволяет существенно сократить необходимые объёмы памяти программ (порядка 30%) и, кроме того, позволяет использовать более дешёвую 16-разрядную память. 3

В процессе выполнения 16-разрядные Thumb-коды декомпрессируются процессором в соответствующие эквивалентные команды ARM, которые затем и выполняются ядром ARM обычным способом. 2