Digitalni računalnik je stroj, ki shranjuje podatke v številčni obliki in izvaja operacije s temi podatki z uporabo matematične manipulacije. Ta vrsta računalnika običajno vključuje nekakšno napravo za shranjevanje informacij, neko metodo za vnos in izhod podatkov ter komponente, ki omogočajo izvajanje matematičnih operacij nad shranjenimi podatki. Digitalni računalniki so skoraj vedno elektronski, ni pa nujno, da so.
Obstajata dve glavni metodi modeliranja sveta z računalniškim strojem. Analogni računalniki uporabljajo nekatere fizične pojave, kot je električna napetost, za modeliranje drugačnega pojava in izvajajo operacije z neposrednim spreminjanjem shranjenih podatkov. Digitalni računalnik pa shranjuje vse podatke kot številke in izvaja operacije s temi podatki aritmetično. Večina računalnikov uporablja binarne številke za shranjevanje podatkov, saj so enote in ničle, ki sestavljajo te številke, zlahka predstavljene s preprostimi električnimi stanji vklop/izklop.
Računalniki, ki temeljijo na analognih principih, imajo prednosti na nekaterih specializiranih področjih, kot je njihova sposobnost neprekinjenega modeliranja enačbe. Prednost digitalnega računalnika pa je, da ga je enostavno programirati. To pomeni, da lahko obdelajo veliko različnih sklopov navodil, ne da bi jih fizično ponovno konfigurirali.
Najstarejši digitalni računalniki segajo v 19. stoletje. Zgodnji primer je analitični motor, ki ga je teoretiziral Charles Babbage. Ta stroj bi mehansko shranil in obdelal podatke. Ti podatki pa ne bi bili shranjeni mehansko, temveč kot niz števk, ki jih predstavljajo diskretna fizična stanja. Ta računalnik bi bil programljiv, prvi v računalništva.
Digitalno računalništvo je prišlo v široko uporabo v 20. stoletju. Vojni pritiski so privedli do velikega napredka na tem področju in iz druge svetovne vojne so se pojavili elektronski računalniki. Ta vrsta digitalnega računalnika je na splošno uporabljala nize vakuumskih cevi za shranjevanje informacij za aktivno uporabo pri računanju. Za daljše shranjevanje so bile uporabljene papirne ali luknjane kartice. Vnos s tipkovnico in monitorji so se pojavili pozneje v stoletju.
V začetku 21. stoletja se računalniki zanašajo na integrirana vezja in ne na vakuumske cevi. Še vedno uporabljajo aktivni pomnilnik, dolgoročno shranjevanje in centralne procesne enote. Vhodne in izhodne naprave so se močno pomnožile, vendar še vedno opravljajo enake osnovne funkcije.
Leta 2011 so računalniki začeli premikati meje običajnih vezij. Poti vezij v digitalnem računalniku je zdaj mogoče natisniti tako blizu skupaj, da je treba upoštevati učinke, kot je tuneliranje elektronov. Delo na digitalnih optičnih računalnikih, ki obdelujejo in shranjujejo podatke z uporabo svetlobe in leč, lahko pomaga pri premagovanju te omejitve.
Nanotehnologija lahko vodi do povsem nove vrste mehanskega računalništva. Podatki se lahko shranijo in obdelujejo digitalno na ravni posameznih molekul ali majhnih skupin molekul. Osupljivo število molekularnih računalniških elementov bi se prilegalo v sorazmerno majhen prostor. To bi lahko močno povečalo hitrost in moč digitalnih računalnikov.