自动机论是研究离散数字系统的功能和结构以及两者关系的数学理论。可分为有限自动机论、无限自动机论、概率自动机论、细胞自动机论、抽象自动机论 五个次级学科。研究离散数字系统的功能和结构以及两者关系的数学理论。离散数字系统的时间坐标是离散的，表征系统的变量的值是数字量。数字电路、数字信道、自动电话交换机、数字计算机、程序和算法是数字系统的一些实例。在自动机论中，自动机是一个数学概念，作为离散系统的抽象模型。给定自动机的功能描述，综合出具有这种功能的自动机的结构；给定自动机的结构，分析它的功能，这就是自动机的综合和分析问题，它是自动机论的典型研究课题。