Digitalno računalo je stroj koji pohranjuje podatke u numeričkom formatu i izvodi operacije na tim podacima pomoću matematičke manipulacije. Ova vrsta računala obično uključuje neku vrstu uređaja za pohranu informacija, neku metodu za unos i izlaz podataka i komponente koje omogućuju izvođenje matematičkih operacija nad pohranjenim podacima. Digitalna računala su gotovo uvijek elektronička, ali to ne moraju nužno biti.
Postoje dvije glavne metode modeliranja svijeta pomoću računalnog stroja. Analogna računala koriste neki fizički fenomen, kao što je električni napon, za modeliranje drugačijeg fenomena i izvode operacije izravnom modifikacijom pohranjenih podataka. Digitalno računalo, međutim, pohranjuje sve podatke kao brojeve i izvršava operacije nad tim podacima aritmetički. Većina računala koristi binarne brojeve za pohranu podataka, budući da se jedinice i nule koje čine te brojeve lako predstavljaju jednostavnim električnim stanjima uključeno-isključeno.
Računala temeljena na analognim principima imaju prednosti u nekim specijaliziranim područjima, kao što je njihova sposobnost kontinuiranog modeliranja jednadžbe. Digitalno računalo, međutim, ima prednost što se lako programira. To znači da mogu obraditi mnogo različitih skupova uputa bez da se fizički ponovno konfiguriraju.
Najranija digitalna računala datiraju iz 19. stoljeća. Rani primjer je analitički motor koji je teoretizirao Charles Babbage. Ovaj bi stroj mehanički pohranjivao i obradio podatke. Ti podaci, međutim, ne bi bili pohranjeni mehanički, već kao niz znamenki predstavljenih diskretnim fizičkim stanjima. Ovo bi računalo bilo programabilno, prvo u računalstvu.
Digitalno računalstvo ušlo je u široku upotrebu tijekom 20. stoljeća. Pritisci rata doveli su do velikog napretka na tom području, a elektronička računala su nastala iz Drugog svjetskog rata. Ova vrsta digitalnog računala općenito je koristila nizove vakuumskih cijevi za pohranjivanje informacija za aktivnu upotrebu u računanju. Za dugotrajnije skladištenje korištene su papirne ili bušene kartice. Unos s tipkovnice i monitori pojavili su se kasnije u stoljeću.
Početkom 21. stoljeća računala se oslanjaju na integrirane krugove, a ne na vakuumske cijevi. Još uvijek koriste aktivnu memoriju, dugotrajnu pohranu i središnju procesorsku jedinicu. Ulazni i izlazni uređaji su se uvelike umnožili, ali i dalje služe istim osnovnim funkcijama.
U 2011., računala počinju pomicati granice konvencionalnih sklopova. Putovi strujnih krugova u digitalnom računalu sada se mogu ispisati tako blizu da se efekti poput tuneliranja elektrona moraju uzeti u obzir. Rad na digitalnim optičkim računalima, koja obrađuju i pohranjuju podatke pomoću svjetla i leća, može pomoći u prevladavanju ovog ograničenja.
Nanotehnologija može dovesti do potpuno nove raznolikosti mehaničkog računanja. Podaci se mogu pohraniti i obraditi digitalno na razini pojedinačnih molekula ili malih skupina molekula. Zadivljujući broj molekularnih računalnih elemenata stao bi u relativno malen prostor. To bi moglo uvelike povećati brzinu i snagu digitalnih računala.