圖靈機的形式定義（formal definition of a Turing machine）
形式定義不過是一份精確的零件清單：它替機器的每個部件命名，好讓世界各地任意兩個人都能依描述造出完全相同的東西。DFA 是五元組（狀態、字母表、轉移、起始、接受），圖靈機則需要多一些，因為它有更豐富的字母表，以及「帶答案停機」的兩種方式。完整的配方通常寫成一個七元組。
這七個部件是：Q，一個有限的狀態集合；Σ（Sigma），輸入字母表（輸入可使用的符號，絕不含空白）；Γ（Gamma），紙帶字母表，包含 Σ 以及空白與任何工作符號；δ（delta），轉移函數，把（狀態，所讀符號）映到（下一狀態，要寫的符號，左移或右移）；q0，起始狀態，計算由此開始，讀寫頭停在最左邊的輸入符號上；q_accept，一個立即停機並接受的特殊狀態；以及 q_reject，一個立即停機並拒絕的特殊狀態（q_accept 與 q_reject 是不同的狀態）。合起來：M = (Q, Σ, Γ, δ, q0, q_accept, q_reject)。
接受與拒絕這兩個停機狀態，是相對於 DFA 真正的新意。DFA 是讀完所有輸入後，看自己停在哪個狀態來做判定；圖靈機則是一進入 q_accept 或 q_reject 的瞬間就停機，可能遠在任何「輸入結束」之前（它也可能永遠到不了任一個而迴圈）。這正是圖靈機能有三種結果而非兩種的原因。這個定義刻意極簡：日後一切便利（多條紙帶、「原地不動」移動、非確定性）都能由這種樸素形式的機器模擬出來，所以七元組是所有變體最終都化約回去的基石。
識別由 0 與 1 組成、含偶數個 1 之字串的機器可寫成 M = (Q, Σ, Γ, δ, q0, q_accept, q_reject)，其中 Q = {q0, q1, q_accept, q_reject}，Σ = {0, 1}，Γ = {0, 1, B}，而 δ 每讀到一個 1 就在 q0 與 q1 之間翻轉，並在從偶數狀態讀到 B 時進入 q_accept。
七元組：Q、Σ、Γ、δ、q0、q_accept、q_reject。
Σ 永遠不含空白，但 Γ 永遠含有它，且 Σ 是 Γ 的子集。約定略有差異（有些只用單一「停機」狀態加上輸出約定），但相對於 DFA 的本質額外之處，就是紙帶字母表與兩個停機狀態。