作為開關的電晶體（transistor）
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把它想成一個極小的電的水龍頭。普通水龍頭要用手轉開關；這一個有第三個端子，只要靠一個電壓就能讓它開或關。在那個控制端子上加高電壓，電流就能流過；加低電壓，電流就停。電晶體正是如此：一個用電控制、沒有可動零件的開關，一個訊號就能讓它每秒開關數十億次。因為控制它的東西本身也只是一個電壓，前一個電晶體的輸出就能去驅動下一個電晶體的控制端——這種串接正是打造計算機的全部秘密。
現代晶片用的是 MOSFET（金屬氧化物半導體場效電晶體）。它有三個端子：源極、汲極和一個閘極（gate，即控制端）。最常見的圖像是：當閘極電壓超過一個臨界值，源極與汲極之間的路徑就導通（開關關閉，導通），低於臨界值就不導通（斷開）。晶片把兩種互補型態配成一對——一個 n 型在閘極高電壓時導通、一個 p 型在閘極低電壓時導通——這種配置叫 CMOS（互補式 MOS）。CMOS 的巧妙之處在於：當輸出穩定時，這一對裡恰好只有一個導通，所以幾乎沒有電流直接從電源流到接地；功耗主要花在切換的那一瞬間。
誠實的提醒：「開」和「關」是一種理想化。真實的電晶體並不會在乾淨的 1 和乾淨的 0 之間完美地跳變——它有平滑的類比反應，「關」的時候也會漏一點電流，切換要花很短但不為零的時間，並且會散發熱量。數位邏輯之所以能運作，是因為我們刻意避開模糊的中間電壓，讓電路把訊號往兩個乾淨的極端拉回去。整座運算的高塔——邏輯閘、加法器、處理器——都建立在把這個雜亂的類比元件當成乾淨開關來看，這是個極好但並不完美的近似。
一個 CMOS 反相器是兩顆電晶體：上面一顆 p 型、下面一顆 n 型，閘極接在一起當輸入，兩者之間的接點當輸出。輸入為低（0）時：上面的 p 型導通、下面的 n 型關閉，輸出被拉高到高電位（1）。輸入為高（1）時：兩者互換，輸出被拉低到低電位（0）。輸出永遠等於「非輸入」——這就是最簡單的閘，NOT 閘。
兩個開關串並聯就已經構成一個邏輯閘：1 就是這樣變成 0 的。
電晶體不是會聽到喀噠聲的微型機械繼電器——裡面沒有任何東西在動。它是一塊經過特殊處理的矽，其導電能力被閘極的電場重新塑造，這正是它被稱為「場效電晶體」的原因。