Denning的说法，计算机科学的最根本问题是“什么能够被有效地自动化？”计算理论的研究就是专注于回答这个根本问题，关于什么能够被计算，去实施这些计算又需要用到多少资源。为了试图回答第一个问题，递归论检验在多种理论计算模型中哪个计算问题是可解的。而计算复杂性理论则被用于回答第二个问题，研究解决一个不同目的的计算问题的时间与空间消耗。着名的“P=NP?”问题，千禧年大奖难题之一，是计算理论的一个。
信息论与编码理论.信息论与信息量化相关，由克劳德·香农创建，用于寻找信号处理操作的