計算機組成（computer organization）指的是系統(tǒng)結構的邏輯實現，包括機器機內的數據流和控制流的組成及邏輯設計等。
計算機組成的任務是在指令集系統(tǒng)結構確定分配給硬件系統(tǒng)的功能和概念結構之后，研究各組成部分的內部構造和相互聯系，以實現機器指令集的各種功能和特性。這種聯系包括各功能部件的內部和相互作用。
計算機組成要解決的問題是在所希望達到的性能和價格下，怎樣最佳，最合理地把各個數倍和部件組成成計算機，已實現所確定的ISA。計算機組成設計要確定的方面應包括：
(1)數據通路寬度：數據總線上一次并行傳送的信息位數。　
(2)專用部件的設置：是否設置乘除法、浮點運算、字符處理、地址運算等專用部件，設置的數量與機器要達到的速度、價格及專用部件的使用頻度等有關。
(3)各種操作對部件的共享程度：分時共享使用程度高，雖限制了速度，但價格便宜。設置部件多降低共享程度，因操作并行度提高，可提高速度，但價格也會提高。
(4)功能部件的并行度：是用順序串行，還是用重疊、流水或分布式控制和處理。
(5)控制機構的組成方式：用硬聯還是微程序控制，是單機處理還是多機或功能分布處理。
(6)緩沖和排隊技術：部件間如何設置及設置多大容量的緩沖器來協(xié)調它們的速度差；用隨機、先進先出、先進后出、優(yōu)先級，還是循環(huán)方式來安排事件處理的順序。
(7)預估、預判技術：為優(yōu)化性能用什么原則預測未來行為。
(8)可靠性技術：用什么冗余和容錯技術來提高可靠性。