組合邏輯（combinational logic）

組合邏輯是沒有記憶的電路：輸出只取決於此刻的輸入，從不取決於之前發生過什麼。可以想成自動販賣機上那個只顯示「目前所選按鈕價格」的價錢顯示器——一改變按鈕，數字立刻跟著變，而顯示器對過去的選擇毫無記憶。組合電路就跟一個數學函數一樣：給它同樣的輸入，你永遠得到同樣的輸出，沒有隱藏狀態、沒有過去。

具體來說，組合電路是一個閘的網路，訊號嚴格地從輸入往輸出單向流動，沒有回授迴路。每當輸入改變，這個改變就沿著閘傳播，經過一段穩定時間（沿最長路徑的傳播延遲）後，輸出抵達其最終、正確、完全由當前輸入決定的值。因為它純粹是輸入的函數，每個組合電路都能用真值表指定、用「積之和」做法建出。標準的組合基本元件有多工器（硬體選擇器）、解碼器與編碼器（把一個數字變成「多選一」的線、再變回來）、加法器（因而也是算術單元）以及比較器。

它為何重要：組合邏輯佔了所有數位設計的一半。實際的運算就發生在這裡——相加、選擇、比較、解碼。另一半是循序邏輯，它加上記憶與時脈。關鍵的誠實之處在於時序：在輸入改變後的短暫窗口裡，訊號還在閘之間奔競時，組合電路的輸出可能瞬間閃過錯誤的值（稱為毛刺，glitch）才穩定下來。這在有時脈的系統裡是無害的，因為我們只在輸出穩定之後才去看它——而這正是時脈所做的工作。