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。