计算机在执行任务时，首先从内存中提取第一条指令。控制器对这条指令进行解码，并按照指令的要求，从存储器中获取数据，进行指定的运算和逻辑处理，然后将结果按照地址发送回内存。接着，控制器会提取下一条指令，并继续执行。这个过程会一直持续，直到遇到停止指令为止。程序和数据一样存储在计算机中，计算机根据程序的顺序，逐个执行指令规定的操作，这是计算机的基本工作原理。这一原理最早由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出，因此被称为冯·诺依曼原理。

关于电子计算机的发展，一般根据所采用的物理器件的不同，将其分为四个阶段，也就是我们通常所说的四代计算机。第一代是电子管计算机时代，大约从1946年持续到50年代后期。这一时期，电子管作为主要的器件被广泛使用。IBM公司的IBM 650是其代表机型。第二代是晶体管计算机时代，从50年代中期持续到60年代后期。这一时期，计算机逐渐从电子管转向使用晶体管，这使得计算机的体积变小，功耗降低，速度和可靠性提高，价格也相应降低。控制数据公司（CDC）的大型计算机系统CDC 6600是这一时代的代表机型。第三代是集成电路计算机时代，从60年代中期持续到70年代前期。在这一时期，集成电路成为计算机的基本器件，进一步降低了功耗、体积和价格，同时提高了速度和可靠性。IBM公司的IBM 360是这一时代的代表机型。第四代是大规模集成电路计算机时代，从70年代初一直持续至今。在这一时期，半导体存储器的出现迅速取代了磁芯存储器，并不断发展，容量和速度不断提高。1984年，Intel推出了含有2300个晶体管的4004芯片，标志着现代计算机时代的开始。