Dữ liệu được biểu diễn trong máy tính bằng các công tắc bật /tắt đơn giản và về mặt kỹ thuật số các công tắc này trở thành 1 và 0. Hàng triệu công tắc kết hợp với nhau sẽ tạo ra tất cả dữ liệu trong hệ thống máy tính.
Truyền dữ liệu máy tính là một hệ thống điện; do đó các công tắc bật /tắt trở thành công tắc điện. Dòng điện được bật hoặc tắt và các mẫu và kết hợp khác nhau của bật /tắt hoặc 1 và 0 được sử dụng để đại diện cho tất cả dữ liệu. Vì bản chất của hệ thống này, nó được gọi là hệ thống nhị phân.
Ở dạng nhỏ nhất, dữ liệu được đóng gói theo từng bit. Một bit chỉ có thể là một giá trị, 0 hoặc 1. Hai bit kết hợp với nhau có thể đại diện cho tối đa bốn giá trị khác nhau,
- 00 đại diện cho 0
- 01 đại diện cho 1
- 10 đại diện cho 2
- 11 đại diện cho 3
Quá trình sử dụng các chữ số nhị phân để đại diện cho một ký hiệu hoặc ký tự được gọi là mã hóa hoặc mã hóa. Khi số lượng chữ số nhị phân tăng lên, số lượng các kết hợp có thể có sẽ tăng theo cấp số nhân. Ví dụ, 8 bit có thể đại diện cho 256 giá trị và 10 bit có thể được sử dụng để biểu diễn 1024 giá trị khác nhau. Trên thực tế, các lập trình viên máy tính tập hợp các bit lại với nhau thành nhóm tám byte được gọi là byte.
Sự phát triển của máy tính có nghĩa là các thiết bị chuyển mạch đã chuyển từ việc sử dụng ống chân không và bóng bán dẫn sang mạch kỹ thuật số. Điều này có nghĩa là máy tính ngày càng nhỏ hơn, cho phép biểu diễn ngày càng nhiều dữ liệu vào các thiết bị ngày càng nhỏ hơn.
