La sortie dépend de la combinaison des entrées mais également de son état précédent. Un circuit séquentiel possède donc une fonction mémoire. Un système synchrone est un système dont toutes les sorties évolues en même temps suite à une commande appelé horloge. Les sorties d'un système asynchrone ne dépendent pas d'une même horloge. L'élément de base de la logique séquentielle est la bascule.