Los circuitos lógicos combinacionales son circuitos electrónicos que producen salidas basadas en los estados de las entradas. A diferencia de los circuitos lógicos secuenciales, las salidas anteriores no determinan parcialmente las siguientes salidas. Los circuitos lógicos combinacionales se utilizan en varios equipos electrónicos para implementar inteligencia limitada en todo tipo de aplicaciones.
La familia de circuitos de lógica transistor-transistor (TTL) también implementa circuitos lógicos combinacionales. Los niveles de voltaje son 0 voltios de corriente continua (VCC) o nivel de voltaje bajo y +5 VCC o nivel de voltaje alto. Un búfer es un circuito TTL que genera un nivel que es el mismo que su entrada, mientras que un inversor genera un nivel opuesto a su entrada. Los circuitos lógicos combinacionales como el búfer y el inversor son circuitos de entrada única.
También hay circuitos lógicos de dos entradas conocidos como puertas lógicas. Una puerta lógica común es la puerta OR, que puede tener dos o más entradas. Dado que la primera entrada es la entrada 1 y la segunda entrada es la entrada 2, una puerta O de dos entradas generará un valor alto si la entrada 1 o la entrada 2 son altas. Una puerta AND de dos entradas generará un valor alto si la entrada 1 y la entrada 2 son altas. Las combinaciones de niveles de entrada determinan la salida.
Los circuitos lógicos combinacionales se pueden utilizar en circuitos prácticos, como una simple alarma. Dadas dos puertas de acceso en una casa, una señal llamada «Puerta1_Open» y «Puerta2_Open» puede tener un nivel alto cuando la puerta específica está abierta. Entonces, un zumbador puede ser controlado por la salida de una puerta OR que suena una alarma cuando una o ambas puertas están abiertas.
Los circuitos lógicos secuenciales se basan en la combinación de entradas, así como en los estados actuales de las salidas. En el ejemplo de alarma de puerta, la alarma suena cuando todas las puertas están cerradas, pero usando un circuito secuencial, la alarma puede permanecer encendida hasta que se aplique una señal de reinicio. En este caso, el circuito lógico puramente combinacional puede no ser ideal. Las personas quieren que el sonido de la alarma permanezca hasta que el usuario autorizado reconozca explícitamente la alarma con una señal, como un comando de «reconocimiento de alarma».
Los esquemas lógicos combinacionales se componen de búferes, inversores, puertas OR, puertas Y, puertas NOR, puertas NAND y puertas XOR. Las puertas NOR son puertas OR con un inversor en la salida, mientras que una puerta XOR es una puerta OR exclusiva que genera un valor alto solo si una entrada es alta. Las puertas NAND son puertas Y con inversores en la salida. La electrónica de lógica combinatoria puede utilizar niveles TTL de 0 a 5 V CC. Otros niveles pueden ser de 0 a 3.3 V CC, siempre que dos estados sean distintos.