Comme beaucoup de systèmes complexes, un ordinateur peut se décrire à de nombreuses échelles. À l'échelle la plus petite, un ordinateur est un assemblage de transistors. Un transistor est un circuit électronique à trois fils appelés le drain, la source et la grille. La résistance entre le drain et la source est ou bien très petite ou bien très grande en fonction de la tension appliquée entre la grille et la source. Quand cette tension est inférieure à un certain seuil, cette résistance est très grande, on dit que le transistor est bloqué ; quand la tension est supérieure à ce seuil, la résistance est très petite, on dit que le transistor est passant.

Écoutez la vidéo :

Si on applique entre le point A et le point O une tension inférieure au seuil de basculement du transistor, celui-ci est bloqué et le circuit est équivalent au circuit ci-dessous, si bien que la tension entre les points B et O est égale à la tension d'alimentation. Elle est donc supérieure au seuil de basculement.

Si, en revanche, on applique entre les points A et O une tension supérieure au seuil de basculement du transistor, celui-ci est passant et le circuit est équivalent au circuit ci-dessous, si bien que la tension entre les points B et O est nulle. Elle est donc inférieure au seuil de basculement.

Si on décide qu'une tension inférieure au seuil de basculement représente le bit 0 et qu'une tension supérieure à ce seuil représente le bit 1, les deux remarques précédentes se reformulent ainsi : si on donne au circuit le bit 0 en A, il donne le bit 1 en B ; si on lui donne le bit 1 en A, il donne le bit 0 en B.

Autrement dit, ce circuit calcule une fonction booléenne : la fonction NON.

Si on donne aux deux entrées A et B le bit 0, les deux transistors dans la partie gauche du circuit sont bloqués, si bien que la tension entre les points C et O est égale à la tension d'alimentation, supérieure au seuil de basculement. Le transistor de droite est donc passant et la tension entre les points D et O est nulle ; autrement dit le point D est dans l'état 0.

Si on donne à l'une ou l'autre des entrées A et B le bit 1, au moins l'un des deux transistors dans la partie gauche du circuit est passant, si bien que la tension entre les points C et O est nulle. Le transistor de droite est donc bloqué et la tension entre D et O est égale à la tension d'alimentation. Le point D est par conséquent dans l'état 1. La table de ce circuit est donc :

où l'on reconnaît la table de fonction OU.