Alle datamaskiner er basert på digital elektronikk. Med digital elektronikk menes kretser som opererer med et begrenset antall forskjellige forhåndsdefinerte spenningsnivåer. Slike kretser kalles også ofte for logiske kretser eller diskrete kretser, som omtrent er synonymer for digitale kretser innenfor fagfeltet. Som regel opererer digitale kr
etser med to spenningsnivåer, et høyt og et lavt, kalt logisk høy og logisk lav. Som regel defineres logisk lav som “0” og logisk høy som “1”.
De mest grunnleggende funksjonelle komponentene i digital elektronikk kalles logiske porter. En port består som regel av flere transistorer som til sammen utfører én logisk funksjon. F.eks. har en inverterer én inngang og én utgang, og det logiske nivået på utgangen er motsatt av det på inngangen. En OG-port har flere innganger, og gir 1 på utgangen kun hvis alle inngangene også er 1. Det finnes en rekke forskjellige slike porter.
Slike grunnleggende funksjo
ner utført av porter danner grunnlaget for å utvikle større og mer avanserte digitale kretser. En prosessor, som er selve hjernen i en datamaskin, består i bunn og grunn av digitale porter, som igjen hovedsakelig består av transistorer, og slik bygges en prosessor ved hjelp av transistorer. En prosessor kan utføre en rekke operasjoner, alt fra rent aritmetiske utregninger, som å legge sammen eller trekke fra, til å lese og skrive informasjon til og fra ulike lagringsmedier, for eksempel datamaskinens minne (RAM). Et dataprogram utføres ved at en prosessor blir gitt en rekke instruksjoner om hvilke operasjoner den skal utføre med hvilke data. I bunn og grunn er et dataprogram også bare “nuller og enere”, men for å gjøre det mulig for mennesker å lage dataprogrammer effektivt er det utviklet flere forskjellige såkalte programmeringsspråk, som brukes for å skrive kode som er forståelig også for mennesker.