デバイス上に多数のLUT（Look Up Table、表引き方式。入力ビット列をインデックスとして出力すべき真理値を格納したメモリをアクセスする機構により任意の真理値表に対応する組み合わせ回路を実現できる）、D-FF（Dフリップフロップ）、ルーティング資源（チャネル及びスイッチ）を搭載し、これを組み合わせて回路を構成する形式が主流である。LUTの内容、D-FFの動作モード、ルーティングの情報（スイッチの状態）を保持する要素として、SRAMを用いる。電源を切ると回路情報が揮発してしまうため、動作させるには外部に専用のROMを接続し、電源投入時に回路情報をロードしてから使用するタイプが一般的である。この回路情報をロードすることをコンフィギュレーションと言う。一時期この専用ROMが高価であったため、汎用のフラッシュメモリからコンフィギュレーションを可能にする専用LSIも開発された。SRAM型デバイスは前述のEEPROM型デバイスと違って構成情報の更新が比較的容易で高速であり、システムの動作中に構成を変更するような使い方も可能である。この特徴のためリコンフィギュラブル・デバイスやダイナミック・リコンフィギュラブル・デバイスを実現するための基本的な構成となっている。
FPGAには回路情報の保持要素としてEEPROMを用いるデバイスがある。これは、回路の設定変更に手間がかかる一方で、電源を切っても回路情報を保持しているため、電源投入後に直ぐに使用できるほか、回路情報を内部に持っているため、設計のノウハウが漏れないという利点もある。
FPGA (Field Programmable Gate Array) とは、利用者が独自の論理回路を書き込むことの出来るゲートアレイの一種である。プログラマブルロジックデバイスの中で特に再書き換え可能であるものをこう呼ぶ。内部構造の一例としては、任意の論理を構成可能な4入力程度の組合わせ回路と順序回路からなる論理ブロックが、格子状に数十×数十程度配置され、その間の配線を簡易なクロスバースイッチで接続した構造をもつものが挙げられる。FPGAの厳密な定義は明確でなく、利用者やメーカーなどが独自の解釈でそう呼んでいるようだが、書き込み可能な回路規模はおおよそ1,000ロジックエレメント（約20,000ゲート）以上のものをFPGAと呼ぶことが多い。
FPGAを筆頭とするプログラマブルロジックデバイスの低廉化は、ホビーストがCPUの実装から、ついにはフルスクラッチでSoCそのものを実現することを可能とするまでに至った。例えば1chip MSX プロジェクトでは、一つのシステムを全てFPGAで実装し、生産終了して入手不可能になったMSXパソコンを再現した。その価格は、かつて製品が存在していた時代と遜色の無い物であり、プログラマブルロジックデバイスそのものが、特殊な業務用途の高価なデバイスから、ディスクリート部品同様にホビーストの手によって要求を具現するデバイスへ発展した一つの証と言える。この様な例は前述のMSXプロジェクトのような大きな物だけでなく、学生がコンピュータがディスクリート部品の塊であった時代からの変遷をなぞり、既存の命令セットアーキテクチャではなく、1から設計した全くオリジナルのプロセッサを作る研究が随所で行われている。
レースなどでの高速走行のためのテクニックのひとつである左足ブレーキについて述べる。以下の説明は一般乗用車の通常の走行とは前提が異なる。レーシングカーは車高と共に着座位置が低く、両足を前方に伸ばした姿勢で乗車する。その場合、骨格的に左足をブレーキペダルの位置に置いていても不用意に踏まずにいられる。また、競技中で常に神経を配っているという点もある。更に、競技用シートに競技用シートベルトで体を固定しているので、左足を床に置かなくても姿勢を固定できる。左足ブレーキでは右足が自由になるので、左足のブレーキペダル踏み込みと同時に右足でアクセルペダルを踏み込むことも可能になる。高度な走行においては、アクセルペダルは文字通りの「加速のためのもの」ではなく、「エンジンに出力を指示するもの」として制動中であっても制御を必要とする。例えばターボなど過給器で大出力にチューンされたエンジンは、回転数が一旦下がると上がるのが鈍い傾向がある。カーレースでは当然の操作法であり、とりわけジムカーナで多用される。近年のF1など、クラッチペダルのない一部レーシングカーでは、ペダル踏み替えの時間を短縮するために、右足はアクセルペダル、左足はブレーキペダル、と両足を使い分けるように設計されている。ブレーキを踏むと荷重が前方にかかるがこれを緩和するために同時にアクセルを踏む、アクセルを踏むと荷重が後ろにかかるがこれを緩和するためにブレーキを踏む、後輪駆動でリアサスペンションにアンチスクォートジオメトリが採用されている場合はリアの車高を制御出来るなど、両方のペダルを同時に操作することがある。ただし、この操作はセミオートマチックトランスミッションもしくはドグミッションによりクラッチ操作が不要となっている競技車両であるために有効なテクニックであり、ブレーキ性能がアクセル性能に勝る一般の市販車ではあまり有効ではない。ポール・フレールは1952年、スパ・フランコルシャン・サーキットでのツーリングカーレースに4速AT搭載のオールズモビル・88で出場することになり、左足が空くことに気付いて左足ブレーキ活用を着想、これを駆使して優勝している。これはパワーが過剰でブレーキ性能は不足していた当時のアメリカ製市販車の特性を補った工夫といえる。レーシングカートでは、トランスミッションが存在しないため、右足にアクセルペダル・左足にブレーキペダルと明確に配置するのが通常である。そのためかつては「左足ブレーキはカート上がりのレーシングドライバーが使うテクニック」と思われていた時代もあった。クラッチ操作が必要な3ペダルのシンクロナイザ付きマニュアルトランスミッション搭載車では左足ブレーキは非常に難しいためほとんど使われず、代わりに右足だけでアクセルペダルとブレーキペダルを同時に制御するヒール・アンド・トウが多用される。また、ターボチャージャーを搭載していた頃のF1ではターボラグによる加速の遅れに対処するため、コーナリング中にブレーキを踏んで減速しながらアクセルを同時に踏み込み、コーナー脱出時までターボチャージャーの回転を落とさないように各ドライバーが工夫していた。