ولايستطيع الحاسوب تنفيذ البرامج المكتوبة بلغة برمجة مباشرة، بل يجب قبل ذلك ترجمة الأوامر إلى لغة الآلة المكونة من أرقام ثنائية. وتمثل هذه الأرقام الثنائية رموز العمليات، وعناوين الذاكرة، والرموز الأخرى المختلفة، كعلامة الجمع وعلامة الطرح. وتعرف لغة الآلة أيضًا باللغة المتدنية المستوى.
وتترجم برامج خاصة تسمى البرامج المترجمة والبرامج المجمعة لغات البرمجة إلى لغة الآلة. كما يوجد برنامج من نوع خاص يسمى نظام التشغيل يحتوي على أوامر لتشغيل الحاسوب، ويتحكم في أجهزة الإدخال والإخراج، ويقرأ أوامر المستفيدين ويستجيب لها. كما يقوم بتخزين البرامج والبيانات بالذاكرة، ويتأكد من أن المعالج ينفذ البرامج الصحيحة، يجمع نظام التشغيل العديد من أجزاء الحاسوب المنفصلة في نظام واحد مفيد.
ويمكن اعتبار البرامج المترجمة، والمجمِّعة، ونظم التشغيل برامج ذكية لأنها تتيح للحاسوب فهم الأوامر الصعبة. ويتصل مستخدم الحاسوب بهذا البرنامج الذكي، ويقوم البرنامج الذكي بدوره بالاتصال بالحاسوب. وعند دمج الحاسوب مع البرنامج يتصرف كحاسوب أذكى. هذا الدمج ينتج ما يسمى الآلة الافتراضية.
إعداد البرنامج. ويبدأ بوصف كامل للعمل المرغوب في أدائه بوساطة الحاسوب. ويتم الحصول على هذا الوصف من الشخص المعني بالبرنامج كرجل الأعمال أو المهندس. ويوضح الوصف نوع البيانات المدخلة والمعالجة المطلوبة وماهية المخرج من البيانات. ويستخدم المبرمجون هذا الوصف لتجهيز الرسومات والصور المساعدة الأخرى التي تمثل الخطوات المطلوبة للقيام بالمهمة. وربما جهز المبرمج رسمًا يُطلق عليه خريطة تدفق النظم توضح كيف تتحد الأجزاء الرئيسية للعمل المطلوب بطريقة نظامية.
وبعد كتابة البرنامج يتم اختباره على الحاسوب لاكتشاف أي أخطاء به. ويرمز المبرمجون إلى هذه الأخطاء في البرامج بلفظ الشوائب الصغيرة (البقة) واختبار البرامج وتصميمها بلفظ اكتشاف الشوائب الصغيرة.