唯一的最小 DFA（unique minimal DFA）
在所有辨識某個給定正規語言的 DFA 之中，存在「單獨一台」最小的，而且就那個大小而言它基本上是唯一的——是該語言的典範「最佳」機器。把它想成分數的最簡形式：2/4、3/6、50/100 都表示同一個值，但 1/2 是唯一最簡的代表。同樣地，許多 DFA 都能接受同一個語言，但恰好有一台（在「僅僅替狀態改名」的意義下）狀態數最少。
精確地說，每個正規語言 L 都有一台最小 DFA，它在「同構」（isomorphism）的意義下「唯一」——也就是說，除了你怎麼稱呼那些狀態之外都是唯一的；其結構、轉移與接受集都被「鎖死」。它的狀態與 L 的 Myhill-Nerode 等價類一一對應，因此狀態數等於 L 的指數。你可以藉由執行最小化（移除無法到達的狀態，再合併所有等價狀態）得到它，或直接「每個不可區分類建一個狀態」。在最小 DFA 中，兩個可達且相異的狀態，依構造必定可區分。
唯一性正是讓最小 DFA 成為正規語言「典範形式」的原因，而這帶來實在的好處。兩個正規語言是否等價變得可判定且例行：把兩台 DFA 都最小化，再檢查結果是否為同一台機器（同構）。它也精確回答了「最小可能的自動機是什麼？」——不靠啟發法、不必猜。誠實的警語：這種唯一性是「確定型」有限自動機所特有的；最小 NFA「並不」唯一，而找出最小的 NFA 在計算上是困難的。
兩位工程師為「能被 3 整除的二進位字串」各畫出不同的 5 狀態 DFA。把兩台都最小化，會得到「同一台」3 狀態機器（狀態對應餘數 0、1、2），在改名意義下相同——唯一的最小 DFA。所以這兩台原始機器接受相同的語言。
同一語言的不同 DFA，都最小化成同一台典範機器。
「唯一」指的是在「同構」意義下——替狀態改名不算成另一台機器。這種典範形式的性質是 DFA 所特有的：最小 NFA 不必唯一，而把 NFA 最小化是 PSPACE 困難的，並非簡單的填表一趟就能完成。