組合邏輯電路與循序邏輯電路的差異：比較輸出的決定方式
組合邏輯電路的輸出只由目前的輸入決定，因此相同的輸入總是得到相同的輸出。循序邏輯電路的輸出，還取決於所記憶的狀態，也就是過去輸入的歷程。循序邏輯電路具有正反器等記憶元件，多半由時脈控制。實際的數位系統會交替使用兩者，在保存狀態的暫存器之間，由組合邏輯電路進行運算。
| 項目 | 組合邏輯電路 | 循序邏輯電路 |
|---|---|---|
| 輸出所依據的條件 | 只有目前的輸入 | 目前的輸入與所記憶的狀態(歷程) |
| 記憶元件 | 無 | 正反器或鎖存器 |
| 時脈 | 不需要 | 多半以時脈運作(同步設計) |
| 回授 | 無。若有回授迴圈，就是設計錯誤 | 有經由狀態元件的回授 |
| 範例 | 加法器、多工器、解碼器、編碼器、比較器 | 暫存器、計數器、移位暫存器、狀態機 |
| 時序的注意點 | 傳播延遲，以及輸入變化期間的突波(危障) | 建立時間與保持時間、時脈週期、時脈偏斜 |
| 設計工具 | 真值表、布林代數、卡諾圖 | 狀態轉移表與狀態轉移圖 |
| 在 Verilog 中 | 連續賦值，或在所有分支中設定所有輸出的 always 區塊 | 以時脈邊緣觸發的 always 區塊 |
數值為具代表性的大致參考值，會因世代或產品而異。