光子计算机
是利用纳米电浆子元件作为核心来制造，通过光信号来进行信息运算的，这种利用光作为载体进行信息处理的计算机被称为光计算机，又称为光脑。其基础部件是空间光调制器，并采用光内连技术，在运算部分与存储部分之间进行光连接，运算部分可直接在存储部分进行并存取。运算速度极高、耗电极低。
量子计算机
量子计算机，顾名思义，就是实现量子计算的机器。是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理量子信息的物理装置。
当某个装置处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。量子计算机的概念源于对可逆计算机的研究。研究可逆计算机的目的是为了解决计算机中的能耗问题。
混合计算机
可以进行数字信息和模拟物理量处理的计算机系统。它运算速度快、计算精度高、逻辑和存储能力强、存储容量大和仿真能力强，主要应用于航空航天、导弹系统等实时性的复杂大系统中。
单片型计算机
是指将计算机的主要部件制作在一个集成芯片上的微型计算机。由于单片机的集成度高，它具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活和使用方便等优点，被广泛应用于家用智能电器的制造、网络通讯设备的使用和医疗卫生行业。
神经计算机
是模仿人的大脑判断能力和适应能力，并具有可并行处理多种数据功能的神经网络计算机。它本身可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论。以往的信息处理系统只能处理条理清晰，经络分明的数据。而神经计算机却具有能处理支离破碎，含糊不清信息的灵活性。
生物计算机
又称仿生计算机，是以生物芯片取代在半导体硅片上集成效以万计的晶体管制成的计算机。它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。
DNA计算机
是一种生物形式的计算机。它是利用DNA建立的一种完整的信息技术形式，以编码的DNA序列为运算对象，通过分子生物学的运算操作以解决复杂的数学难题。体积小、存储量大、运算快、耗能低等优点。
超导计算机
超导计算机是指使用超导元件器件制造的计算机。所谓超导，就是指有些物质在接近绝对零度时，电流流动时电阻消失了。制造超导计算机要用约瑟夫森器件。这种计算机将在21世纪得到广泛应用。
高速超导计算机
超导计算机是利用超导技术生产的计算机及其部件，其性能比现在的电子计算机优良百倍。高速超导计算机的耗电仅为半导体器件计算机的几千分之一，如果目前一台大中型计算机，每小时耗电10千瓦，那么，同样一台的超导计算机只需一节干电池就可以工作了。它执行一条指令只需10亿分之一秒，比半导体元件快几十倍。以目前的技术制造出的超导计算机的集成电路芯片只有3平方毫米至5平方毫米大小。
激光计算机
是利用激光作为载体进行信息处理的计算机，又叫光脑，其运算速度将比普通的电子计算机至少快1000倍。它依靠激光束进入由反射镜和透镜组成的阵列中来对信息进行处理。
由于光本身比电能携带更多的信号，而且不易受外界干扰，在传导途中可以同其他光波交叉，但又不会使它处理的数据或资料遭到破坏。同时，各种激光计算机也更容易相互结合，处理互为交叉的各种问题。因此，激光计算机的资料处理与再处理能力以及储存量等等，都大大超过传统的电子计算机。