計算機的應用主要有科學計算、事務資料處理、過程控制、計算機輔助系統和人工智慧等方面。

科學計算，也叫數值計算，是電子計算機最早的主要應用領域。從基本學科到尖端科學，從軍事技術到工程設計的方方面面都需要計算機進行高精度、極複雜的計算。目前，在整個計算機應用中，數值計算的機時不足計算機應用總機時的10%。

事務資料處理，也稱非數值計算，是指大量的資料進行加工處理(如，分析、合併、分類、統計等）形成有用的資訊(如企業事業管理、情報檢索、辦公自動化）。這類問題的特點是資料量大、運算方法相對簡單。現在，計算機80%的機時是從事於這樣或那樣的非數值計算的。

過程控制，也稱為實時控制，指用計算機及時採集控制物件的實際變化的各種引數，進行實時的計算，按最佳方案實時發出控制訊號。

現代工業，由於生產規模不斷擴大，技術、工藝日趨複雜，從而對實現生產過程自動化控制的要求也日益提高。計算機過程控制已在冶金、化工、紡織、機械、航天等部門得到廣泛的應用。

計算機輔助系統主要包括計算機輔助設計、計算機輔助製造和計算機輔助教育。計算機輔助設計即CAD，指的是用計算機幫助各類設計人員進行設計工作。計算機輔助製造即CAM，是指用計算機進行生產裝置的管理、控制和操作的技術。計算機輔助教育即CBE，包括計算機輔助教育學即CAI、計算機輔助測試即CAT，和計算機管理教學即CMI。

人工智慧即AI，一般是指用計算機來模擬人腦進行演繹推理和採取決策的思維過程。人工智慧是計算機應用研究的前沿學科。