Sürekli bir veri durumunu etkili bir şekilde temsil edebilen herhangi bir ortam, bir analog bilgisayarın temelini teşkil edebilir. Analog bilgisayarların en eski örnekleri, hareketli parçaları ve dişlileri kullanan mekanik bilgisayarlardır. Hidrolik bilgisayarlar ve elektrikli bilgisayarlar daha sonra geliştirildi. Son yıllarda, analog hesaplama ilkeleri optik bilgisayarlar kullanılarak modellenmiş ve ortaya çıkan bazı kuantum hesaplama uygulamalarının temelini oluşturmuştur.
Analog bir bilgisayar, ayrık değişkenlerin durumlarını temsil etmek için bazı ortamlar kullanır. Değişkenleri bir sayı dizisine dönüştüren dijital bilgisayarların aksine, analog bilgisayarlar doğrudan değişkenlerle çalışır. Değişkeni temsil eden medyanın durumunu doğrudan değiştirmek için mekanik, elektriksel veya diğer işlemleri kullanarak değişkenler üzerindeki işlemleri dönüştürür ve yürütürler.
Mekanik analog bilgisayarların eski bir tarihi vardır. Ptolemaic Mısır'ın bir ürünü olan Antikythera mekanizması, karmaşık bir vites serisi kullanarak gökyüzünde görünen cisimlerin hareketlerini modelledi. Orreries, erken modern dönemde benzer bir işlev gördü. Birinci ve İkinci Dünya Savaşları sırasında verileri kodlamak ve kodunu çözmek ve aynı zamanda büyük topçu parçalarını hedeflemeye yardımcı olmak için çok daha gelişmiş mekanik analog bilgisayarlar kullanıldı.
Hidrolik bilgisayarlar, mekanik parçaların hareketi yerine sıvı akışını kullanarak verileri modellemektedir. Belki de en eski örnekler, Ortaçağ'da kullanılan su saatleridir. Bunlar, zamanın geçişini doğru bir şekilde ölçmek için sabit akış ve su basıncı kullandı. Daha modern hidrolik analog bilgisayarlar, verileri modellemek için çeşitli sıvıların kapalı sistemler yoluyla akışını kullanır.
Elektrikli analog bilgisayarlar, verileri temsil etmek ve işlemek için çeşitli elektrik özelliklerinden birini kullanır. En yaygın olan çeşitler, tarihsel olarak bu amaç için voltaj kullanmıştır. Bu tür bir analog bilgisayar oldukça güçlüdür ve belirli işlevleri gerçekleştirirken erken dijital bilgisayarlardan daha iyi performans gösterebilir ancak daha az çok yönlüdür, çünkü her yeni program tipik olarak kablolama ve devrelerin fiziksel olarak değiştirilmesini gerektirir.
Analog hesaplama ayrıca optik bilgisayarlar tarafından da gerçekleştirilebilir. Bu bilgisayarlar, ışığın ve işlem verilerinin çeşitli özelliklerinde bilgiyi doğrudan bu bilgiler üzerinde hareket ederek kodlar. Bu tür bir hesaplama, en çok, özellikle de görüntü analizi gibi bazı görevleri büyük bir verimlilikle gerçekleştirebilir.
Analog hesaplamanın çok durumlu doğası, ilk nesil kuantum bilgisayarların geliştirilmesinde de kullanılıyor. Kuantum bilgisayarları, belirli fiziksel yapı türleri ile kuantum mekaniği tarafından ele alınan bazı problemlerin altında yatan matematiksel yapı arasındaki doğal benzerlikten yararlanmak üzere yapılandırılabilir. Kuantum hesaplama başlangıçtan itibaren ortaya çıktıkça, bu tür bir bilgisayar daha yaygın ve önemli hale gelmeye uygundur.
