一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
各种计算机部件和计算机设备依据计算机系统结构的要求，构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。未配置任何软件的计算机叫裸机，它是计算机完成工作的物质基础。
冯·诺依曼提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本部分组成。
运算器由算术逻辑运算单元（ALU）和寄存器等组成。它是计算机中执行数据处理指令的器件，负责对信息进行加工和运算（算术运算和逻辑运算），它的速度决定了计算机的运算速度。
控制器是整个计算机系统的控制中心，它指挥计算机各部分协调工作，保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊地进行操作及处理。控制器从内存储器中顺序取出指令，并对指令代码进行翻译，然后向各个部件发出相应的命令，完成指令规定的操作。因此，控制器是指挥和控制计算机各个部件进行工作的“神经中枢”。
控制器和运算器合称为中央处理器，它是计算机的核心部件。
存储器是由成千上万个存储单元构成的，一个存储单元通常可以存放一个字节，每个存储单元都有一个唯一的地址（存储单元地址）。
存储器的存取速度是计算机系统的一个非常重要的性能指标。
存储器分为内存和外存。内存是主存储器，外存是辅助存储器。
内存是CPU可直接访问的存储器,是计算机的工作存储器，正在运行的程序与数据都必须存放在内存中。特点是存取速度快、容量小。
外存是内存的后备和补充，不能和CPU直接交换数据。特点是存取速度慢、容量大、可靠性较高、断电后可永久保存信息。
内存分为ROM、RAM、Cache。
◇只读存储器 ROM：计算机工作过程中只能从ROM中读出事先存储的数据，而不能改写，并且断电后仍能长期保存。ROM的容量较小，一般存放系统的基本输入输出系统BIOS等。
◇随机存储器 RAM：RAM的容量与ROM相比要大得多，CPU从RAM中既可读出信息又可写入信息，但断电后所存的信息就会丢失。内存一般指RAM，目前常用的内存有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2、DDR3等。
◇高速缓存 Cache：介于内存和CPU之间的高速、小容量存储器称作高速缓冲存储器 Cache，一般简称为缓存。
输入设备：主要功能是把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。常用的输入设备有：鼠标器、键盘、扫描仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机等。
输出设备：主要功能是将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图形、声音等），然后将其输出。最常用的输出设备是显示器、打印机和音箱等。
从信息的输入输出角度来说，磁盘驱动器和磁带机既可以看作输入设备，又可以看作输出设备。
