La tracta d’acord amb un conjunt d’instruccions (programa), escrites en un llenguatge adient i enregistrades en una memòria, i en dóna els resultats, també segons una forma preestablerta, sia en forma de dades o com un senyal que permet el control automàtic d’una màquina o procés. El més usual dels ordinadors és el digital (abans també conegut com a calculador digital) que pot processar grans quantitats d’informació i realitzar operacions aritmètiques i lògiques a una gran velocitat. El funcionament de l’ordinador digital és basat en la lògica dels circuits electrònics integrats (lògica electrònica). Sigui quin vulgui el domini d’aplicació, la funció d’un ordinador digital consisteix a ordenar, classificar, calcular, triar, recercar, editar i representar informacions que prèviament han estat codificades signe per signe segons una representació en sistema binari.
Un ordinador és constituït pel maquinari, que comprèn el conjunt de circuits electrònics d’alta integració (de 2.000 a 50.000 transistors per circuit), i el programari o conjunt de programes que comanden els circuits electrònics. El maquinari es compon d’una o més unitats centrals de procés (unitat central), la memòria, unitats d’entrada/sortida i unitats de control (unitat de control). La unitat central de procés executa, instrucció per instrucció, els programes continguts a la memòria, al ritme d’alguns milers a unes quantes desenes de milions per segon. Generalment, la memòria central, de capacitat variable segons que es tracti de microordinadors (64.000 caràcters) o de grans ordinadors (64 milions de caràcters), rep els programes i les dades a partir de les unitats d’entrada/sortida. Aquestes darreres fan d’interfície entre l’usuari i la màquina, serveixen per a la restitució dels resultats i comprenen els teclats, les pantalles de visualització, les unitats d’emmagatzematge sobre discs (unitat de disc) o bandes magnètiques (unitat de cinta magnètica), impressores (impressora), etc. Les unitats de control permeten la relació de l’ordinador amb els terminals o amb altres ordinadors organitzats en xarxa. La connexió entre els elements d’una xarxa es fa per les línies telefòniques o de télex clàssiques, per línies especialitzades, per una xarxa pública de commutació per paquets o bé via satèl·lit.
L’ordinador fa el que li és indicat mitjançant una seqüència d'instruccions, les quals constitueixen un programa, l’existència del qual exigeix la d’un llenguatge per a la comunicació entre l’home i l’ordinador per tal que aquell li pugui indicar què ha de fer. Aquests llenguatges poden ésser de diferents categories, segons que s’adaptin a l’estructura de l’ordinador (llenguatge de baix nivell) o a la natura dels problemes (llenguatge d’alt nivell). Una de les característiques principals dels programes d’ordinador és que el seu processament és susceptible d’ésser modificat pels mateixos resultats de les operacions que efectuen. Aquest processament també pot ésser modificat per l’arribada d’informacions imprevistes des de l’exterior (funcionament en temps real). Aquesta possibilitat de ruptura de la seqüència i d’interrupció, lligada a la possibilitat de tractament d’un gran volum d’informacions, dona a l’ordinador una aparença intel·ligent, atès que sembla capaç d’elegir o prendre decisions (intel·ligència artificial). La rapidesa i la seguretat dels ordinadors permeten la solució de problemes, la qual, altrament, no fora possible, sia a causa que el volum dels càlculs és molt important, sia que el nombre de problemes idèntics i repetits és molt elevat (com en el cas de les aplicacions de gestió). Limitat originàriament tan sols al càlcul, l’ordinador ha estat utilitzat per al tractament de masses d’informacions de gestió (pagaments, comptabilitat, gestió comercial, gestió d’estocs, etc.), per a conduir processos industrials continus (refineries), per a la commutació telefònica (centrals telefòniques), etc.
Una família d’ordinadors construïts amb un mateix tipus de tecnologia és anomenada generació. Hom considera de la primera generació (1925-57) els ordinadors que es basaven en vàlvules electròniques. Aquesta generació d’ordinadors és sovint exemplificada per la màquina anomenada ENIAC, construïda ja el 1946. La segona generació (1958-63) és formada pels ordinadors que feien servir transistors i memòries de nuclis de ferrita i amb una velocitat d’execució que era de milers d’operacions per segon. La tercera generació (del 1964 ençà) aparegué quan hom començà a utilitzar circuits integrats, amb una velocitat d’execució que ateny les 100.000 operacions elementals per segon. La quarta generació (a partir de la meitat dels anys setanta) apareix quan la tecnologia usada és d’integració a gran escala (LSI) i les memòries són construïdes amb semiconductors o són de bombolles i que tenen una velocitat d’execució que passa del milió d’operacions elementals per segon. La quarta generació és la de l’extensió dels microordinadors. Hom preveu encara l’arribada d’una cinquena generació cap als anys noranta, amb noves tecnologies ja descobertes que n'augmentaran la velocitat de treball i obriran noves possibilitats de processament.
Paral·lelament a aquestes evolucions tecnològiques, la forma d’explotació dels ordinadors ha progressat a cada generació. La primera correspon a l’ús de llenguatge binari o del llenguatge màquina per a l’escriptura de programes, executats un per un sobre el calculador; la segona adopta llenguatges evolucionats de programació (FORTRAN, COBOL, etc.) per als calculadors dotats de sistema d’explotació que permeten l’encadenament de tasques; la tercera generació correspon a l’aparició de sistemes d’explotació que optimen el funcionament de la unitat central amb diversos usuaris en multiprogramació: la quarta generació és la del teleprocés, de la interconnexió de sistemes informàtics i de la creació de grans bancs de dades; i la cinquena generació correspon a les màquines que, a més a més de tenir memòria de gran capacitat i rapidesa, són programades amb un llenguatge més senzill i natural i permeten el diàleg oral amb l’usuari (sistema expert). D’acord amb l’especialització creixent, els ordinadors de la nova generació tendeixen a esdevenir, d’una banda, ordinadors científics, adequats a una gran potència de càlcul, i d’una altra banda, ordinadors intel·ligents, capacitats per a l’execució d’algorismes complexos. Si bé les diverses generacions d’ordinadors construïdes es basen en components no biològics, hom està treballant en la consecució d’ordinadors basats en biomolècules, concretament d’ADN, que augmentarien la capacitat de memòria i de càlcul en emprar molècules que l’evolució ha seleccionat precisament per la tasca d’emmagatzemar informació. Les provatures realitzades utilitzen la reacció en cadena de la polimerasa (PCR) per a formar i replicar les corresponents molècules d’ADN.