组合逻辑是两个或更多输入状态定义一个或更多输出状态，并且最终的结果状态不依赖于早先状态而独立存在的概念。每个输入和输出可能处于两种状态：逻辑0（低）或逻辑1（高）。共同的例子就是一个逻辑门电路。
在组合逻辑中，输出是在特定时间输入的功能。一个例子就是“与”门电路。假设一个“与”门电路有两个输入，X和Y，还有一个输出－－Z。与操作用一个星号（*）来代替。则两个输入的“与”门电路的操作能够被下表所描述：
X Y X * Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
此逻辑门中，只有两个输入全部都是高时，输入才是高。如果两个输入中的一个或全部都是低时，输入也是低。当输入状态周期性改变时，输出根据上面的真值表进行规则变化，设备现在的状态不受先前状态的影响。这正好与时序逻辑相对，在时序逻辑中，设备现在的状态要受先前状态的影响。
逻辑门是几种使用组合逻辑的设备中的一种，其它的还有编码器、解码器、多路复用器、比较器和寄存器。