En turingmaskin består av et lese/skrive-hode som kan lese/skrive tegn fra/til ruter på en papirstrimmel. Maskinen har mange, men et endelig antall tilstander som beskriver hva som skal gjøres når et bestemt tegn leses. For hvert tegn som leses, gjøres to ting: maskinen skriver eventuelt et nytt tegn til strimmelen, og endrer tilstanden. Maskinen har en start-tilstand og en slutt-tilstand. «Resultatet» av beregningene står til slutt på strimmelen.