計算機問世50年來，雖然現在的計算機系統從性能指標、運算速度、工作方式、應用領域和價格等方面與當時的計算機有很大的差別，但基本體系結構沒有變，都屬於馮·諾依曼計算機。
馮·諾依曼設計思想可以簡要地概括為以下三點：
① 計算機應包括運算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設備五大基本部件。
② 計算機內部應采用二進制來表示指令和數據。每條指令壹般具有壹個操作碼和壹個地址碼。其中，操作碼表示運算性質，地址碼指出操作數在存儲器的位置。
③ 將編好的程序和原始數據送入內存儲器中，然後啟動計算機工作，計算機應在不需操作人員幹預的情況下，自動逐條取出指令和執行任務。
馮·諾依曼設計思想最重要之處在於他明確地提出了“程序存儲”的概念。他的全部設計思想，實際上是對“程序存儲”要領的具體化。
（二）計算機基本結構圖
（圖中實線為數據流，虛線為控制流），我們可以更好地理解“存儲程序”和“程序控制”。
輸入設備在控制器控制下輸入解題程序和原始數據，控制器從存儲器中依次讀出程序的壹條條指令，經過譯碼分析，發出壹系列操作信號以指揮運算器、存儲器等到部件完成所規定的操作功能，最後由控制器命令輸出設備以適當方式輸出最後結果。這壹切工作都是由控制器控制、而控制器賴以控制的主要依據則是存放於存儲器中的程序。人們常說，現代計算機采用的是存儲程序控制方式，就是這個意思。
（三）計算機的工作過程
計算機的工作過程，就是執行程序的過程。怎樣組織存儲程序，涉及到計算機體系結構問題。現在的計算機都是基於“程序存儲”概念設計制造出來的。
了解了“程序存儲”，再去理解計算機工作過程變得十分容易。如果想叫計算機工作，就得先把程序編出來，然後通過輸入設備送到存儲器保存起來，即程序存儲。下面就是執行程序的問題。根據馮·諾依曼的設計，計算機應能自動執行程序，而執行程序又歸結為逐條執行指令。執行壹條指令又可分為以下4個基本操作：
① 取出指令：從存儲器某個地址中取出要執行的指令送到CPU內部的指令寄存器暫存。
② 分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令對應的微操作。
③ 執行指令：根據指令譯碼，向各個部件發出相應控制信號，完成指令規定的各種操作。
④ 為執行下壹條指令作好準備，即取出下壹條指令地址。