二進制是一種基於2的進位制計數系統，它的基本符號只有兩個數字：0和1。這兩個數字代表了電子計算機中電子元件的兩種穩定狀態，即「開」（代表1）和「關」（代表0），因此在計算機內部，無論是存儲數據、處理指令還是執行運算，都是以二進制形式進行的。
在二進制中，每一位上的1和0代表的數值是不同的，例如，在十進制中數值為1的二進制表示為0001（即2的0次方加0次方加1次方），而數值為2的表示為0010（即2的1次方），以此類推。二進制加法的基本規則包括0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=10（相當於十進制的2）。二進制乘法的基本規則為0×0=0、0×1=0、1×0=0、1×1=1。這些規則使得計算機能夠快速準確地完成複雜的數學運算。
此外，二進制也便於計算機進行邏輯運算，如與、或、非等操作，這些運算使得計算機能夠進行條件判斷、數據篩選等高級操作。在編碼方面，我們日常接觸到的文字、圖片、音頻、視頻等信息，在進入和離開計算機時，都要經歷「編碼」與「解碼」的過程，這就是將我們熟悉的十進制信息轉換成二進制表示，再由二進制還原回十進制的過程。例如，ASCII碼、Unicode碼等字元編碼體系，以及JPEG、MP3等各種檔案格式，本質上都是對二進制的套用與擴展。