计算机起源于人们对于计算的需求。
公元前2500年，最早的计算设备——算盘诞生于美索不达米亚。除了物理计算数字，它还存储计算状态，类似于今天的硬盘。由于社会规模的扩大，个人大脑无法计算巨大的信息。
此外，早期的计算工具包括星盘、计算尺和时钟。这些工具的产生降低了计算门槛，但这并不是我们所说的computer而最初的计算机甚至不是机器，而是职业名称
“computer1613年首次发现职业Braithwait这个职业一直存在到1800年代，然后是一本书computer逐渐代表机器。其中最有名的“步进计算机”由德国博学家莱布尼茨建造于1694年，它有一连串齿轮，每个齿轮有10个齿，分表代表数字0—9，当一个齿轮转过9，又会回到0，同时带动旁边的齿轮进1，本质上的计算原理和算盘是一样的。步进计算机也可以进行乘法和除法，因为这两种算法本质上重复了多个加法和减法，这种将复杂算法转化为简单算法的重复也是编程3中常用的想法。步进计算器是第一台可以同时完成这四种算法的机器。它已经使用了三个世纪，但仍然不能满足人们的计算需求，而且成本昂贵。因此，在20世纪之前，大多数人使用预先计算的计算表，类似于我们都背诵的99乘法表，但要大得多，相当于一本字典。
速度和准确性在战场上尤为重要。军队很早就开始使用计算来解决复杂的问题。在19世纪，炮弹的射程可以达到1公里以上。由于风、温度和大气压力的不断变化，很难击中像船一样大的目标，因此有一个射程表，炮手可以根据环境条件和射击距离调整角度，并在第二次世界大战中得到广泛应用。然而，如果大炮或炮弹的设计发生变化，它将被视为一个新手表，这需要大量的时间和人力，而且很容易出错。
1822年，英国的Charles发表了一篇论文，提出了一种新的计算机差分机，可以计算多项式（描述多个变量之间的关系），也可以用于手工计算相当麻烦的函数，如近似对数和三角函数。Charles1832年开始建造差分机，用了20年时间试图制造和组装25000个零件，总达15吨。在施工过程中，他构思了一种更强大的计算机分析机。与以前的所有计算机不同，它可以按顺序操作一系列输入数据，甚至配备内存和原始打印机，表明程序的诞生。但这两种机器都太先进了，没有完成。幸运的是，1991年，历史学家根据他留下的草稿成功制作了差分机。
计算机的整个进化过程基本上是人们对具体计算过程的大逃亡。在原始心算期间，具体的计算过程包括记忆计算的数字、记忆进位的数字和连续四个操作，因此，早期的计算机正在逐步解决这些问题。
计算设备在人们的日常生活中并不流行。直到1890年美国政府人口普查再次遭遇计算危机，人们才需要开发更好的计算机来解决。1880年移民带来人口快速增长，人口普查需要七年时间手工计算，计算出来的信息已经过时。Hollerith发明了电动打孔卡制表机，一种带网格的纸卡，用打孔表示数据，如已婚，在婚姻位置打孔，然后机器中的银针穿孔，注入一小瓶汞，连接电路，驱动电机，在已婚齿轮上添加一个。这种机器是人工计算的10倍，企业开始意识到计算机的价值。Hollerith1924年与其他机械制造商合作，成立了国际商业机械公司，即制表公司IBM。
20世纪中叶，世界人口爆炸和全球贸易兴起，第一次世界大战和第二次世界大战爆发，工程和科学的复杂性增加，以及人类探索太空的愿望，使信息越来越复杂，数据激增，计算机越来越大，维护成本越来越高，错误率也越来越高。最大的机电计算机是哈佛马克最大的机电计算机IBM公司制造。它的组件很大。为了保持机械装置同步，它配备了由5马力电机驱动的50英尺旋转轴。它最早的目的是模拟曼哈顿计划运行。该机器的大脑是继电器，通过在继电器中通电控制线的线圈，产生磁场，吸引金属臂来关闭电路。该控制电路连接到多个电路，如电机，电机使计数齿轮加一个，类似于打孔制表机。然而，金属臂的质量延迟了机器的开关。20世纪40年代，一个好的继电器可以在一秒钟内翻转50次，这不足以解决复杂的大问题。计算除法甚至需要15秒，而更复杂的三角形函数需要一分钟。除了计算能力问题外，还有齿轮磨损、继电器数量增加、飞虫潜入（bug来了）。所以我们需要其他开关来代替继电器。
1904年，英国物理学家约翰发明了热电子管，将两个电极安装在一个密集的玻璃灯泡中，其中一个可以加热，发射电子，称为热电子发射如果是负电荷，中性电荷，电子不能通过真空区域被吸引。电流只能单向流动的电子部件是二极管，但不能成为开关。不久之后，美国发明家李在两个电极之间增加了控制电极，向控制电极施加正电荷、电子流量和负电荷，以阻断电子流量，从而实现开关的作用。除了减少磨损，三级真空管每秒可以开关数千次，成为无线电、长途电话等电子设备的基础，持续了近半个世纪。除了减少磨损，三级真空管每秒可以打开和关闭数千次，成为无线电、长途电话等电子设备的基础，持续了近半个世纪。当然，真空管并不完美，它们会像灯泡一样燃烧，但比机电继电器更进一步，标志着计算机从机电到电子。
英国第一台大规模使用真空管的计算机是巨人一号Tommy设计完工于1943 cm2000年，用于破解纳粹通信也被认为是第一台可编程的电子计算机。方法是将数百根电线插入插板，有点像旧的电话交换机。目的是让计算机正确操作，但需要配置。电子数值积分计算机ENIAC，宾夕法尼亚大学建于1946年，这是世界上第一个真正通用和可编程的电子计算机。它每秒可以执行5000次的十位数加减法。它完成的计算比全人类多，但半天内会出现故障。
到了1950年，真空管计算机都达到了极限，人类又开始寻找一种新的电子开关，1947年贝尔实验室科学家发明了晶体管，其物理学相当复杂，牵扯到量子力学，只谈基础的话，晶体管有两个电极，中间有一种材料隔开它们，有时候导电，有时不导电，称为半导体，控制线连接到门电极，通过改变门电极的电荷，控制半导体材料的导电性，从而控制电流流动。晶体管每秒可开关1万次，耐磨，体积小，使计算机更小更便宜。晶体管每秒可开关1万次，耐磨，体积小，使计算机更小更便宜。IBM很快，所有的产品都转向了晶体管，最管计算机进入办公室和家庭。现在电脑里的晶体管小于50纳米，一张纸的厚度是10万纳米。
圣克拉拉谷开发了许多晶体管和半导体，生产半导体最常见的材料是硅William Shockley他还搬到硅谷，创立了肖克利半导体，其员工后来创立了世界上最大的计算机芯片制造商英特尔。