Por sí misma, una computadora no haría nada útil. Debe haber un programa que dirija a la computadora para realizar alguna tarea específica. Por supuesto, la habilidad para programar una computadora para realizar diferentes es lo que la hace más potente ante diversas máquinas electrónicas.

Un programa (también llamado software) es una secuencia de instrucciones que le dice a la computadora qué debe hacer. Las instrucciones se escriben en un lenguaje que está específicamente diseñado para dar órdenes a una computadora, para que así se realicen tareas predeterminadas.

Estos lenguajes se denominan lenguajes de programación. Uno de ellos se denomina lenguaje máquina. Un programa en lenguaje máquina puede ser comprendido directamente por la computadora. Un lenguaje máquina está por instrucciones que representan las operaciones fundamentales de la computadora.

En consecuencia, distintos tipos de comptuadoras usan lenguaje máquina diferentes. Por ejemplo, el ejemplo máquina que entiende un Pentium de Intel es bastante distinto al lenguaje de máquina que comprende un procesador PowerPC de IBM.

Parte del diseño de una computadora es determinar las operaciones fundamentales que puede llevar a cabo y la codificación binaria de esas instrucciones. La codificación binaria es el patrón de bits que representa una instrucción en particular. Las operaciones y su codificación binaria se denominan juego de instrucciones.

La mayor parte de las máquinas incluyen instrucciones para realizar operaciones aritméticas, tales como sumar, restar, multiplicar y dividir. Otra clase de operaciones distintas son las operaciones de salto, que permiten cambiar el contador de programa.

Incluso en las computadoras actuales, el lenguaje máquina es bastante primitivo, y escribir un programa directamente en lenguaje máquina es tedioso. Para empeorar las cosas, sin ningún tipo de asistencia, se debe usar directamente la codificación binaria de las instrucciones.