Le sytème de numération binaire fonctionne de la même manière que le système de numération décimal, sauf qu'à la place d'une base de 10, il utilise une base de 2.
Dans le système décimal, les unités du deuxième ordre (les « dizaines ») valent dix unités du premier ordre, les unités du troisième ordre (les « centaines ») valent dix unités du deuxième ordre, etc. En d'autres termes, un nombre décimal peut se décomposer en la somme des puissances de dix.
Par exemple, 9473 en base 10, que l'on note (9473)10 pour indiquer le système décimal, est la somme de 9 × 103 + 4 × 102 + 7 × 101 + 3 × 100, soit 9 × 1000 + 4 × 100 + 7 × 10 + 3 × 1.
Dans le système binaire, l'alphabet est composé des deux seuls chiffres 0 et 1. Un nombre binaire peut donc se décomposer en la somme des puissances de 2.
Par exemple, le nombre 10101 en base 2, que l'on note (10101)2 pour indiquer le système de numération binaire, est la somme de 1 × 24 + 0 × 23 + 1 × 22 + 0 × 21 + 1 × 20, soit, en système décimal 1 × 16 + 0 × 8 + 1 × 4 + 0 × 2 + 1 × 1, c'est-à-dire (21)10.
Les machines utilisent également couramment le système de numération hexadécimal, c'est-à-dire de base 16.