計算機種類繁多。實際來看，計算機總體上是處理信息的工具。根據圖靈機理論，壹部具有最基本功能的計算機應當能夠完成任何其它計算機能做的事情。因此，只要不考慮時間和存儲因素，從個人數字助理（PDA）到超級計算機都應該可以完成同樣的作業。即是說，即使是設計完全相同的計算機，只要經過相應改裝，就應該可以被用於從公司薪金管理到無人駕駛飛船操控在內的各種任務。由於科技的飛速進步，下壹代計算機總是在性能上能夠顯著地超過其前壹代，這壹現象有時被稱作“摩爾定律”。
計算機在組成上形式不壹。早期計算機的體積足有壹間房屋大小，而今天某些嵌入式計算機可能比壹副撲克牌還小。當然，即使在今天，依然有大量體積龐大的巨型計算機為特別的科學計算或面向大型組織的事務處理需求服務。比較小的，為個人應用而設計的計算機稱為微型計算機，簡稱微機。我們今天在日常使用“計算機”壹詞時通常也是指此。不過，現在計算機最為普遍的應用形式卻是嵌入式的。嵌入式計算機通常相對簡單，體積小，並被用來控制其它設備—無論是飛機，工業機器人還是數碼相機。
上述對於電子計算機的定義包括了許多能計算或是只有有限功能的特定用途的設備。然而當說到現代的電子計算機，其最重要的特征是，只要給予正確的指示，任何壹臺電子計算機都可以模擬其他任何計算機的行為（只受限於電子計算機本身的存儲容量和執行的速度）。據此，現代電子計算機相對於早期的電子計算機也被稱為通用型電子計算機。
歷史
ENIAC 是電腦發展史上的壹個裏程碑本來，計算機的英文原詞"computer" 是指從事數據計算的人。而他們往往都需要借助某些機械計算設備或模擬計算機。這些早期計算設備的祖先包括有算盤，以及可以追溯到公元前87年的被古希臘人用於計算行星移動的Antikythera mechanism。隨著中世紀末期歐洲數學與工程學的再次繁榮，Wilhelm Schickard於1623 年率先研制出了歐洲第壹臺計算設備。
1801年，Joseph Marie Jacquard對織布機的設計進行了改進，其中他使用了壹系列打孔的紙卡片來作為編織復雜圖案的程序。Jacquard 式織布機，盡管並不被認為是壹臺真正的計算機，但是它的出現確實是現代計算機發展過程中重要的壹步。
查爾斯?巴比奇(Charles Babbage)是構想和設計壹臺完全可編程計算機的第壹人，當時是1820年。但由於技術條件，經費限制，以及無法忍耐對設計不停的修補，這臺計算機在他有生之年始終未能問世。約到19世紀晚期，許多後來被證明對計算機科學有著重大意義的技術相繼出現，包括打孔卡片以及真空管。Hermann Hollerith設計了壹臺制表用的機器，就實現了應用打孔卡片的大規模自動數據處理。
在20世紀前半葉，為了迎合科學計算的需要，許許多多單壹用途的並不斷深化復雜的模擬計算機被研制出來。這些計算機都是用它們所針對的特定問題的機械或電子模型作為計算基礎。20世紀3，40年代，計算機的性能逐漸強大並且通用性得到提升，現代計算機的關鍵特色被不斷地加入進來。
克勞德?香農（Claude Shannon）於1937年發表了他的偉大論文《對繼電器和開關電路中的符號分析》，文中首次提及數字電子技術的應用。他向人們展示了如何使用開關來實現邏輯和數學運算。此後，他通過研究Vannevar Bush的微分模擬器進壹步鞏固了他的想法。這是壹個標誌著二進制電子電路設計和邏輯門應用開始的重要時刻，而作為這些關鍵思想誕生的先驅，應當包括：Almon Strowger，他為壹個含有邏輯門電路的設備申請了專利；尼古拉?特斯拉（Nikola Tesla），他早在1898年就曾申請含有邏輯門的電路設備；Lee De Forest，於1907年他用真空管代替了繼電器。
沿著這樣壹條上下求索的漫漫長途去定義所謂的“第壹臺電子計算機”可謂相當困難。1941年5月12日，Konrad Zuse完成了他的機電***享設備“Z3”，這是第壹臺具有自動二進制數學計算特色以及可行的編程功能的計算機，但還不是“電子”計算機。此外，其他值得註意的成就主要有：1941年夏天誕生的Atanasoff-Berry計算機，這是壹臺具有特定意圖的計算機，但它使用了真空管計算器，二進制數值，可復用內存；在英國於1943年被展示的神秘的巨像計算機（Colossus computer），盡管編程能力極其有限，但是它的的確確告訴了人們使用真空管既值得信賴又能實現電氣化的再編程；哈佛大學的Harvard Mark I；以及基於二進制的“埃尼愛克”（ENIAC，1944年），這是第壹臺通用意圖的計算機，但由於其結構設計不夠彈性化，導致對它的每壹次再編程都意味著電氣物理線路的再連接。
開發埃尼愛克的小組針對其缺陷又進壹步完善了設計，並最終呈現出今天我們所熟知的馮?諾伊曼體系結構（程序存儲體系結構）。這個體系是當今所有計算機的基礎。20世紀40年代中晚期，大批基於此壹體系的計算機開始被研制，其中以英國最早。盡管第壹臺研制完成並投入運轉的是“小規模實驗機”（Small-Scale Experimental Machine，SSEM），但真正被開發出來的實用機很可能是EDSAC。
在整個20世紀50年代，真空管計算機居於統治地位。到了60年代，晶體管計算機將其取而代之。晶體管體積更小，速度更快，價格更加低廉，性能更加可靠，這使得它們可以被商品化生產。到了70年代，集成電路技術的引入極大地降低了計算機生產成本，計算機也從此開始走向千家萬戶。
[編輯] 原理
個人電腦的主要結構:
顯示器
主板
CPU (微處理器)
主要儲存器 (內存)
擴充卡
電源供應器
光驅
次要儲存器 (硬盤)
鍵盤
鼠標
盡管計算機技術自20世紀40年代第壹臺電子通用計算機誕生以來以來有了令人目眩的飛速發展，但是今天計算機仍然基本上采用的是存儲程序結構，即馮?諾伊曼體系結構。這個結構實現了實用化的通用計算機。
存儲程序結構間將壹臺計算機描述成四個主要部分：算術邏輯單元（ALU），控制電路，存儲器，以及輸入輸出設備（I/O）。這些部件通過壹組壹組的排線連接（特別地，當壹組線被用於多種不同意圖的數據傳輸時又被稱為總線），並且由壹個時鐘來驅動（當然某些其他事件也可能驅動控制電路）。
概念上講，壹部計算機的存儲器可以被視為壹組“細胞”單元。每壹個“細胞”都有壹個編號，稱為地址；又都可以存儲壹個較小的定長信息。這個信息既可以是指令（告訴計算機去做什麽），也可以是數據（指令的處理對象）。原則上，每壹個“細胞”都是可以存儲二者之任壹的。
算術邏輯單元（ALU）可以被稱作計算機的大腦。它可以做兩類運算：第壹類是算術運算，比如對兩個數字進行加減法。算術運算部件的功能在ALU中是十分有限的，事實上，壹些ALU根本不支持電路級的乘法和除法運算（由是使用者只能通過編程進行乘除法運算）。第二類是比較運算，即給定兩個數，ALU對其進行比較以確定哪個更大壹些。
輸入輸出系統是計算機從外部世界接收信息和向外部世界反饋運算結果的手段。對於壹臺標準的個人電腦，輸入設備主要有鍵盤和鼠標，輸出設備則是顯示器，打印機以及其他許多後文將要討論的可連接到計算機上的I/O設備。
控制系統將以上計算機各部分聯系起來。它的功能是從存儲器和輸入輸出設備中讀取指令和數據，對指令進行解碼，並向ALU交付符合指令要求的正確輸入，告知ALU對這些數據做那些運算並將結果數據返回到何處。控制系統中壹個重要組件就是壹個用來保持跟蹤當前指令所在地址的計數器。通常這個計數器隨著指令的執行而累加，但有時如果指令指示進行跳轉則不依此規則。
20世紀80年代以來ALU和控制單元（二者合成中央處理器，CPU）逐漸被整合到壹塊集成電路上，稱作微處理器。這類計算機的工作模式十分直觀：在壹個時鐘周期內，計算機先從存儲器中獲取指令和數據，然後執行指令，存儲數據，再獲取下壹條指令。這個過程被反復執行，直至得到壹個終止指令。
由控制器解釋，運算器執行的指令集是壹個精心定義的數目十分有限的簡單指令集合。壹般可以分為四類：1）、數據移動（如：將壹個數值從存儲單元A拷貝到存儲單元B）2）、數邏運算（如：計算存儲單元A與存儲單元B之和，結果返回存儲單元C）3）、條件驗證（如：如果存儲單元A內數值為100，則下壹條指令地址為存儲單元F）4）、指令序列改易（如：下壹條指令地址為存儲單元F）
指令如同數據壹樣在計算機內部是以二進制來表示的。比如說，10110000就是壹條Intel x86系列微處理器的拷貝指令代碼。某壹個計算機所支持的指令集就是該計算機的機器語言。因此，使用流行的機器語言將會使既成軟件在壹臺新計算機上運行得更加容易。所以對於那些機型商業化軟件開發的人來說，它們通常只會關註壹種或幾種不同的機器語言。
更加強大的小型計算機，大型計算機和服務器可能會與上述計算機有所不同。它們通常將任務分擔給不同的CPU來執行。今天，微處理器和多核個人電腦也在朝這個方向發展。
超級計算機通常有著與基本的存儲程序計算機顯著區別的體系結構。它們通常由者數以千計的CPU，不過這些設計似乎只對特定任務有用。在各種計算機中，還有壹些微控制器采用令程序和數據分離的哈佛體系結構（Harvard architecture）。