从整体上来看，数字逻辑电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路两大类。在逻辑功能方面，组合逻辑电路在任一时刻的输出信号仅与当时的输入信号有关，与信号作用前电路原来所处的状态无关；而时序逻辑电路在任一时刻的输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。在电路结构方面，组合逻辑电路仅由若干逻辑门组成，没有存储电路，也没有输出到输入的反馈回路，因而无记忆能力；而时序逻辑电路除包含组合电路外，还含有存储电路，因而具有记忆能力。
在时序逻辑电路中，存储电路常由触发器组成，根据这些触发器时钟接法的不同，时序分为同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路。在同步时序逻辑电路中，存储电路内所有触发器的时钟输入端都接同一个时钟脉冲源，因而，所有触发器的状态（即时序逻辑电路的状态）的变化都与所加时钟脉冲信号同步。在异步时序逻辑电路中，没有统一的时钟脉冲，某些触发器的时钟输入端与时钟脉冲源相连，这些触发器的状态变化与时钟脉冲同步，而其他触发器状态的变化并不与时钟脉冲同步。同步时序电路的速度高于异步时序电路，但电路结构一般较后者复杂；而异步时序电路的瞬时功耗要小于同步时序电路，但各触发器不同时翻转，容易引发事故。
数字电路研究和处理的对象是数字信号，而数字信号在时间上和数值上均是离散的，因而数字电路中的电子器件通常工作在饱和区和截止区，信号通常只有高电平和低电平两种状态。这两种状态可用二进制的1和0来表示，因而可以用二进制对数字信号进行编码。由于数字信号的高电平和低电平表示的都是一定的电压范围，所以我们可以着重考虑信号的有无，而不必过多关心信号的大小。数字电路主要研究电路单元系统的输入和输出状态之间的逻辑关系，即逻辑功能。
数字电路的以上特点，决定了数字电路具有速度快、精度高、抗干扰能力强和易于集成等优点，在当今的自动控制、测量仪表、数字通信和智能计算等领域，都得到了相当广泛的应用。