ในคอมพิวเตอร์ยุคปัจจุบัน ส่วนควบคุมส่วนคำนวณตรรก และส่วนความจำเล็กๆ จะถูกรวมกัน และไปบรรจุในวงจรเบ็ดเสร็จขนาดใหญ่มากที่เรียกว่า ส่วนควบคุมกลาง หรือซีพียู (central processing unit หรือ CPU) หรือไมโครโพรเซสเซอร์ (microprocessor) ไมโครโพรเซสเซอร์เปรียบเสมือนส่วนสมองของคอมพิวเตอร์ ความรวดเร็วและสมรรถภาพของคอมพิวเตอร์ก็ขึ้นอยู่กับควมรวดเร็วของไมโครโพรเซสเซอร์เป็นส่วนใหญ่
ส่วนมากคอมพิวเตอร์มีการทำงานที่ใช้สภาวะทางตรรก ก็คือ "1" หรือ "จริง" และ "0" หรือ "ไม่จริง" ซึ่งบางครั้งเราเรียกการทำงานและการเก็บข้อมูลประเภทนี้ว่า แบบดิจิทัล (digital) ข้อมูลทุกรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นข้อมูลประเภทตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียง หรือภาพยนตร์ ล้วนสามารถเปลี่ยนมาเก็บในรูปแบบ "0" และ "1" ได้ทั้งนั้น ฉะนั้น เมื่อข้อมูลถูกเก็บในรูปแบบ "0" และ "1" การทำงานและประเมินผล เช่นการบวก ลบ คูณ หาร หรือการเปรียบเทียบของคอมพิวเตอร์ จึงต้องดำเนินการแบบระบบ "0" และ "1" ไปด้วย ซึ่งทางคณิตศาสตร์เรียกการทำงานแบบนี้ว่า เป็นการทำงานของระบบเลขฐานสอง (binary system) ซึ่งแตกต่างจากการที่มนุษย์ใช้เลขฐานสิบในการประมวลข้อมูล เหตุที่มนุษย์ใช้เลขฐานสิบในการประมวลข้อมูลอาจจะเป็นเพราะว่าเราคุ้นเคยกับการใช้ ๑๐ นิ้วช่วยในการบวกหรือลบ เลขฐานสิบแต่ละหลักจะมีค่าอยู่ ๑๐ ค่า คือ "๐" "๑" "๒" "๓" "๔" "๕" "๖" "๗" "๘" และ "๙" ถึงแม้คอมพิวเตอร์จะใช้ระบบเลขฐานสองในการทำงาน แต่เลขฐานสองก็มีประสิทธิภาพและความสามารถเท่าเทียมกับเลขฐานสิบ ๑ หลักของเลขฐานสอง หรือเรียกกันอีกอย่างว่า ๑ บิต (bit) สามารถมีได้เพียง ๒ ค่าเท่านั้น แต่เราก็สามารถใช้มากกว่า ๑ บิต ในการเก็บข้อมูลที่มีมากกว่า ๒ ค่า ดังที่จะอธิบาย
ตามตารางข้างล่างนี้
อันที่จริงแล้ว เราสามารถสร้างคอมพิวเตอร์ที่จะประมวลผลและทำงานในระบบเลขฐานสิบได้แต่จะสร้างได้ยากกว่าเครื่องที่ทำงานในระบบเลขฐานสองมาก เนื่องจากเครื่องที่ทำงานในระบบเลขฐานสองจะใช้ทรานซิสเตอร์ที่ทำงานแบบ ๒ สภาวะ ซึ่งทำหน้าที่เหมือนสวิตช์ที่เปิดหรือปิดได้โดยเราสามารถแทนค่าการปิดสวิตช์ให้เท่ากับค่า "1" และแทนค่าการเปิดสวิตช์ให้เท่ากับค่า "0"การผิดพลาดของระบบนี้ก็จะมีน้อย เนื่องจากทรานซิสเตอร์มีเพียง ๒ สภาวะเท่านั้น ในขณะที่ เครื่องที่ทำงานในระบบเลขฐานสิบ จะต้องถูกออกแบบให้ทรานซิสเตอร์ทำงานโดยมี ๑๐ สภาวะซึ่งจะต้องออกแบบยากกว่า และจะเกิดการผิดพลาดได้ง่ายกว่า เนื่องจากมีสภาวะมากกว่าฉะนั้น การทำงานในระบบเลขฐานสองจึงเหมาะสม ที่จะใช้ในเครื่องคอมพิวเตอร์มากกว่า โดยจะมีการผิดพลาดน้อย ทั้งในการประมวลผลข้อมูลการเก็บหรืออ่านข้อมูลจากดิสก์ และการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์
