計算機科學是一門技術科學，是以關於計算機的現象為其研究對象的，由於計算機是一種進行計算和邏輯運算的機械，而就若幹台計算機聯成的係統而言，還有通訊現象，並且處理的對象都是信息，因之也可以說計算機科學是以信息處理為其研究對象的。
計算機科學分為理論計算機科學，實驗計算機科學。後者時常稱為你計算機科學不帶有“實驗”，前者則還有一下名稱，計算理論：計算機理論，計算機基礎，計算機科學數學基礎，還有在數學文獻中所說的“計算機科學”一般指“理論計算機科學”。
計算機科學中的理論部分可以說是在第一台現代數字計算機出現之前（即本世紀40年代以前）就已經建立起來的。30年代中期英國數學家和美國數學家社幾乎同時提出了理想計算機的概念提出的那種理想計算機在後來的文獻中被稱為“圖靈機”影響較人40年代數字計算機產生後，發展起來了計算技術（計算機設計技術與程序設計技術）以及有關計算機的理論研究。至於“計算機科學詞則是到了60年代初才出現的。各國大學中以計算機科學命名的係是到了1964年左右才有的，第一個可能是美國斯坦福大學的計算機科學係。
計算機科學如上所述是關於計算機的各種現象的研究，而由於這是一門年輕的科學，它具體說來都包括哪些內容，在各國的研究工作者中間還沒有形成一致公認的看法。有些人理解得狹一些，有些人理解得寬一些。例如，關於計算數學（西方國家的文獻中習慣稱之為“數值分析”）究竟是數學的一個分支，還是計算機科學的一個分支的問題存在著不同的看法。對軟件工程（或者說軟件工程學）是全部還是一部分（即理論基礎那一部分）屬於計算機科學的問題也還沒有一致公認的答案。
一般認為，計算機科學主要包括理論計算機科學、計算機係統結構學、軟件工程的一部分以及“人工智能”；而理論計算機科學則包括程序設計方法學、形式語言學、自動機理論、形式語言理論以及算法分析與計算複雜性理論等。
計算機是由物理元件構成的，到目前為止主要是由電子元件構成的物理學的些分支以及電流。構成計算機科學的基礎，同時計算機科學在一定意義可以說是關於算法的科學，而算法則是個數學概念。因之作為數學的一個分支的算法理論即“可計算性理論”也構成計算機科學的基礎。
但是計算機已發展成一門獨立的技術科學，它不是電子學下麵的一個部門，這是就這個學科的整體，本身就可以看作是計算機科學的數學基礎，以看作應用數學的一支的。
另一支計算機科學密切關係的學科是控製論。控製論作為用數學方法來研究機械係統、生命係統中的控製、通訊現象的學科的定義。
自從40年代製成了數字算機以來，已經過了四年。計算機的計算速度與存貯容請已提高了幾個數量級。但現有的計算機的係統結構與40年代衣發展起來的程序的機器（西方國家的文獻中時常稱之為“朽諾依曼型機器”）的結構相比是別小大的以前一些計算技術發達國家上世紀研製新一代的計算機。這種計算機在結構上將突破四-年來相沿末改的框架，所用的程序設計語言也將是全新類型的。
計算機四十年來性能在不斷提高，應用範圍在不斷擴大。現有的計算機已不僅是已種計算機械，而是具有計算、邏輯、通訊三種功能的係統，新一代的計算機係統將是高度運行的，時民邏輯和通訊功能也將加強。
計算機科學看來將研究由此出現的新問題，比如有關並行計算的問題。到目前為止，對計算的數學性質的研究主要是關於串行計算的，對並行計算性質的研究隻是在最近幾年才發展起來，預計將成為今後計算機科學的中心課題之一。
數理邏輯可以在計算機技術中有重要應用，這是現代計算機產生之初就已為少數有關學者所認識的。英國數理邏輯學家在1947年作的一次講演中，即已指出，構成指令表後來所說的“程序”的語言可以看作“符號邏輯”的係統，所說的“符號邏輯”即數理邏輯）實際上現代計算機的主要特點之一，程序內存這一概念（即程序可以表不成數碼，和數據一起存放在計算機的存貯器中）就是來自即圖靈機理論，產生於現實計算機之前，大約10年左右。