組み合わせ回路では入力に対して、出力は１種類でした。しかし、このような回路だけでは動作を記述するのに不充分です。例として自動販売機を考えてみましょう。ジュースを買うためには自動販売機に１２０円分の硬貨を入れる必要があります。まず１０円玉を入れて、次にまた１０円玉を入れて、最後に１００円玉を入れるとしましょう。順序回路でこれを表現すると、１０円玉の入力と１００円玉の入力があって、そして、ジュースが買えたことを示す出力があります。しかし、硬貨は１枚ずつ入れますから、同時に２つの入力を１にすることはできません。このような場合、今いくらお金が入っているかを内部で記憶して、それを元にジュースを買えたかどうかを判断する必要があります。このように組み合わせ回路と記憶回路を一まとめにしたものを順序回路といいます。

順序回路では有限オートマトンというモデルを記述することができます。

オートマトンには現在の状態と次にどの状態に移るかという行き先の２つが一つのステートに記述されています。