1、用电子管代替机械齿轮和继电器作为基本元器件，也可以称为电子管计算机。运算速度为几千次至几万次/秒，计算机的体积庞大，成本很高，可靠性较低。
2、采用二进制代替十进制，即所有指令与数据都用0和1组成的数据串表示。1952年之前用机器语言编写程序，之后出现了汇编语言，使程序编写相对容易点。
3、程序可以存储，最初使用水银延迟线或静电存储管作为主存储器，容量很小。后来使用了磁鼓和磁芯，存储容量有了大幅度的提高。
4、输入，输出装置主要用穿孔卡片，速度很慢
5、主要用于科学计算的同时，开始应用于数据处理领域
1、用晶体管代替电子管作为计算机的基本元件，也可以称为晶体管计算机。相对于电子管，晶体管有体积小，耗电省，速度快，成本低，可靠性高等一系列优点。用它做元件，使计算机体系结构与性能都发生了很大的变化
2、普遍采用磁芯存储器做主存，采用磁盘与磁带做辅存，是存储容量增大，存取速度加快，可靠性提高，为系统软件的开发和运行创造了条件，出现了监控系统，后来发展成操作系统。
3、作为现代计算机体系结构的许多新技术相继出现，例如变址寄存器，浮点数据表示，间接寻址，中断，I/O（输入输出）处理机
4、程序设计语言大发展，先是用汇编语言代替了机器语言，接着又出现了高级语言
5、应用范围进一步扩大，除了科学计算与数据处理外，开始进入实时过程控制领域。输入输出设备也有了很大的发展。
1、用集成电路取代晶体管，最初是小规模的集成电路，后来是大规模的集成电路。集成电路芯片几乎用不失效，缺点是在抗损坏方面比较脆弱
2、用半导体存储器取代了磁芯存储器，存储器也实现了集成化，存储容量大幅度提高，为建立存储体系与存储管理创造了条件
3、普遍采用了微程序设计技术，设计了具有兼容性的体系结构，使计算机产品走向系列化，通用化，标准化
1、用微处理器或超大规模集成电路取代了普通集成电路
2、计算机的存储容量进一步扩大，输入采用了光学字符识别，条形码及语音技术，开始使用光盘和激光打印机，高级程序设计语言java,python等得到广泛的使用
20世纪80年代开始，日本，美国先后提出了研制第五代计算机的计划，研究目标是打破以往计算机固有的体系结构，使计算机具有像人一样的思维，推理和判断能力，向智能化发展，实现接近人的思维方式。
由于各种因素的制约，并没有完全实现预期的研究目标，所以目前的计算机仍属于第四代计算机
| 发展阶段 | 逻辑元件 | 主存储器 | 运算速度（每秒） | 软件 | 应用 |
| 第一代（1946-1958） | 电子管 | 电子射线管 | 几千次到几万次 | 机器语言、汇编语言 | 军事研究、科学计算 |
| 第二代（1959-1964） | 晶体管 | 磁芯 | 几十万次 | 监控程序、高级语言 | 数据处理、事务处理 |
| 第三代（1965-1970） | 中小规模集成电路 | 半导体 | 几十万次到几百万次 | 操作系统、编辑系统、应用程序 | 有较大发展开始广泛应用 |
| 第四代（1971-至今） | 大规模超大规模集成电路 | 集成度更高的半导体 | 上千万次到上亿次 | 操作系统完善、数据库系统、 高级语言发展、应用程序发展 | 渗入社会各级领域 |