La teoría de la computación permite modelar procesos dentro de las limitaciones de dispositivos que procesan información y que efectúan cálculos; como, por ejemplo, el ordenador. Para ello, se apoya en la teoría de autómatas, a fin de simular y estandarizar dichos procesos, así como para formalizar los problemas y darles solución.

Por cada aplicación que se utilice se requiere diversos tipos de estructuras de datos de modo que pueda ser empleada para tareas determinadas y con un alto rendimiento. A través de cada aplicación se puede realizar un proyecto específico por lo que la estructura de la información de la computadora e puede organizar de tal manera que se pueda ejecutar de la forma correcta. Se conoce que la estructura de datos es un medio donde se tiene la capacidad de poder controlar diversos datos incluso se puede manejar una amplia cantidad de información con un alto rendimiento y eficiencia. Su aplicación es variada debido a que la red dispone de una gran cantidad de datos e la cual se pueda manejar según se tenga la necesidad. Su aplicación puede basarse en las grandes bases de datos y en los grandes servicios de indización de la red, es decir, del internet dando la posibilidad de emplear de forma óptima el diseño correspondiente de diversos algoritmos determinados.

Como tal, la arquitectura de la computadora gobierna el diseño de una familia de computadoras y define la interfaz lógica a la que apuntan los lenguajes de programación y sus compiladores. La organización determina la mezcla de unidades funcionales que componen el sistema y la estructura de su interconectividad. La semántica de la arquitectura es el significado de lo que hacen los sistemas bajo la dirección del usuario y cómo se controlan sus unidades funcionales para trabajar juntas. Una realización importante de la semántica es la arquitectura del conjunto de instrucciones (ISA) del sistema. La ISA es una codificación representativa lógica (generalmente binaria) del conjunto básico de operaciones distintas que puede realizar una arquitectura de computadora, y mediante el cual los programas de aplicación especifican el trabajo útil a realizar. A nivel de máquina, el sistema de hardware (a veces controlado por firmware) interpreta y ejecuta directamente una secuencia o un conjunto parcialmente ordenado de estas operaciones básicas.

Es un campo multi-disciplinar, dependiendo tanto de (y en algunos casos afectando) matemáticas, ingeniería del software, lingüística, e incluso ciencias cognitivas. Los lenguajes de programación son una herramienta que permite desarrollar software o programas para computadora. Los lenguajesde programación son empleados para diseñar e implementar programas encargados de definir y administrar el comportamiento de losdispositivos físicos y lógicos de una computadora. Lo anterior se logra mediante la creación e implementación de algoritmos deprecisión que se utilizan como una forma de comunicación humana con la computadora. Un lenguaje de programación se conforma de una serie de símbolos y reglas de sintaxis y semántica que definen la estructuraprincipal del lenguaje y le dan un significado a sus elementos y expresiones.