典型的編譯器可以劃分成七個主要的邏輯階段，分別是詞法分析器、語法分析器、語義分析器、中間代碼生成器、獨立於機器的代碼優化器、代碼生成器、依賴於機器的代碼優化器。各階段的主要功能：
（1）詞法分析器：詞法分析閱讀構成源程序的字符流，按編程語言的詞法規則把它們組成詞法記號流。
（2）語法分析器：按編程語言的語法規則檢查詞法分析輸出的記號流是否符合這些規則，並依據這些規則所體現出的該語言的各種語言構造的層次性，用各記號的第壹元建成壹種樹形的中間表示，這個中間表示用抽象語法的方式描繪了該記號流的語法情況。
（3）語義分析器：使用語法樹和符號表中的信息，依據語言定義來檢查源程序的語義壹致性，以保證程序各部分能有意義地結合在壹起。它還收集類型信息，把它們保存在符號表或語法樹中。
（4）中間代碼生成器:為源程序產生更低級的顯示中間表示，可以認為這種中間表示是壹種抽象機的程序。
（5）獨立於機器的代碼優化器：試圖改進中間代碼，以便產生較好的目標代碼。通常，較好是指執行較快，但也可能是其他目標，如目標代碼較短或目標代碼執行時能耗較低。
（6）代碼生成器：取源程序的壹種中間表示作為輸入並把它映射到壹種目標語言。如果目標語言是機器代碼，則需要為源程序所用的變量選擇寄存器或內存單元，然後把中間指令序列翻譯為完成同樣任務的機器指令序列。
（7）依賴於機器的代碼優化器：試圖改進目標機器代碼，以便產生較好的目標機器代碼。