在计算机的发展过程中，集成电路技术起到过巨大的作用。依靠集成电路以及其后的大规模和超大规模集成电路，电子计算机不但体积变小了，而且运算速度、存储量都得到了大幅度提高。事实上，正是由于采用了集成电路技术，才使得各种体积小、功能齐全、价格便宜的微型计算机大量问世，从而使计算机在世界范围内真正得到全面普及。
20世纪80年代以后，随着以半导体为基础的超大规模集成电路的逐步成熟，由于集成度的进一步提高所导致的元件间的信号干扰、电阻元件的散热、引线长度对运算速度的影响、加工物理极限的逼近等问题更加严重。与此同时，以电信号为信息载体的电子计算机所固有的局限也日益明显。面对这种形势，人们清楚地认识到，除非采取重大措施，出现根本的突破，否则不久计算机的发展将出现前所未有的停滞。人们已经开始研制或正在研制新型计算机，这些新型计算机和未来计算机组成了计算机的百花园。
笔记本电脑
在电子产品由“厚、重、长、大”向“轻、薄、短、小”发展的过程中，计算机已经从“桌上”发展到“手上”，即从桌上型发展到便携型甚至是掌上型。一些便携“新军”在许多领域大显身手，给人们的工作、学习和生活带来了极大的方便。
桌上型计算机的功劳是不可磨灭的，但是由于它不能随便移动或移动不方便，给工作带来很多麻烦。例如，在医院里巡诊或到患者家里治病，医生无法及时从计算机终端里查询患者的病情信息，以致影响确诊和治疗。于是，研究人员从医务工作、医疗环境及便于携带等角度考虑，研制了一种肩挎便携式计算机，这种计算机由两部分组成，即计算机本体和操作显示装置。本体计算机上配有信息输入和键盘用接头、显示器用接头及软件驱动器等，固定后像挎包一样可以挎在肩上。操作显示装置可以拿在手中，根据工作需要，可以从本体上存取数据，使用起来非常方便。
肩挎便携式计算机不仅用于医学领域，在其他领域也大有作为。例如，记者可以用它进行现场采访、新闻编辑；学校用它开展校外现场教学；在工作环境较差的地铁、下水道和地下街道施工现场，管理人员可以用它来进行器材调配、工程管理及人员配置，从而大大提高工作效率。此外，地质人员携带它，有助于快速、准确地查找新矿，现场进行分析研究。
为了适应快节奏、高效率及方便存取信息的需要，另一种便携式计算机——电子笔记本也开始流行，电子笔记本又称便携式电脑。自第一台电子计算机问世以来，在功能不断增强的同时，人们又设法使计算机缩小体积、减轻重量、方便携带，越来越小的便携式电脑出现在市场上，它越来越像我们经常使用的笔记本。尽管它比我们常使用的笔记本要厚、要重、要大一些，人们仍然亲切地称它为笔记本。
电子笔记本所使用的软件同一般计算机相似，因此，它可以进行字处理、表处理、数据库存取及各种电子游戏。在旅途中也可以用它编制报告书、检索数据等。由于电子笔记本具有上述优点，所以它一经问世，便受到人们的喜爱。
现在的笔记本电脑多数已经采用了奔腾处理器，配置了多媒体功能，有足够大的硬盘和内存，扩展能力也不错，在功能上与普通电脑差不多，但体积已经缩小到比一本16开的杂志还小，重量只有1千克多一点，一只普通的公文包就能够装得下，电脑本身与其他一些配件加在一起也只有5～6千克重，可以在任何场合方便地使用，也可以与互联网络相连接，尤其适用公务旅行，也节省办公空间。
另一种便携式计算机——掌上便携式计算机的推出，又使人目不暇接。使用时，只需将它放在一只手掌上，另一只手进行操作。信息输出方式有键盘输入和手写汉字输入两种。这种“掌上明珠”极其适于检索、记录庞大的信息，可以作为个人用信息管理工具。它具有像电子笔记本那样的计划管理、住址登记等功能，同时还装备了自动拨号盘、世界时钟计时器。另外，从扩大信息存储容量的角度考虑，还可以为它装备传真机连接器、软盘驱动器及打印机接口等。有的掌上便携式计算机带有集成电路卡，可以将卡上的信息显示出来，供人们检索，为人们的工作和生活提供了很多便利。
NC电脑
NC电脑即网络电脑。网络电脑终端的概念首先由奥瑞科公司（Oracle）的总裁艾里逊（LarryEllison）提出，在此以后，SUN公司和Oracle等公司纷纷推出自己设计的网络计算机产品。各个公司对NC的定义不尽相同，目前大多数人认同的概念是：NC是一种通过网络对存储于中心服务器的应用程序和数据进行存取的瘦型客户机（没有硬盘的计算机）。从概念上讲，NC所有的计算、信息处理功能是集中在服务器上进行的，NC只提供一种终端功能，所以它不需要硬盘来存储软件，在需要使用软件时，只需要从网络上将其下载即可。因此，NC比起PC来，软硬件的成本更低，由于NC的大部分功能集中在服务器上，使得它易维护、易设置、易管理。嘉德纳公司在一篇题为《网络计算机——万能药和潘朵拉之盒》的报告中将NC电脑分为以下三类：
网络计算机客户机（NCC）
该报告将这种NC定义为“根据网络上某处发出的要求执行任务（小应用程序）的客户设备或终端站”，它是一种不依赖于操作平台的设备，特别避免了对MicrosoftWindows操作系统的依赖。
网络计算机服务器（NCS）
这是目前唯一一种在市场上有成型产品的NC。有报告认为，“在这种情况下，NC是一种通过ICA协议在本地服务器上进行存取和执行Windows应用程序的智能显示终端；ICA将结果传送回NC，使用户感觉和运行本地Windows程序一样”。
网络个人计算机（NetPC）
NetPC可以说是目前PC机概念的一种延伸。它去掉了软盘和CD驱动器，但却带有一个大硬盘以便从网络上下载应用程序。将应用程序下载到本地计算机上运行，目的是减少对网络和服务器资源的压力，“NetPC同其他NC设备一样，对最终用户控制环境的权利进行了严格的限制，以减少维护和支持方面的开销”。
光计算机
光计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的新型计算机。与电子计算机使用的集成电路相似，光计算机的基本组成部件是集成光路。光计算机之所以引起人们的兴趣，是因为光与电子相比，具有显著的优越性。首先，光速是每秒30万千米，而电子的运行速度只有在理想状态下才接近光速。在实际应用中，硅集成电路执行开关操作时，电子的运动会受到各种各样的阻碍，其运动速度要比光速至少慢1000多倍，并且电子在运动过程中遇到阻碍时，还会释放热量，即消耗能量，而光在传播过程中是没有这个现象的。另外，电子是带有负电荷的粒子，电子在运动时，电磁场会对它产生影响，而光子的运动是自由的，甚至相互交叉时也不会发生影响。还有，电子开关器件一次只能处理一个信号，如果将计算机的器件改为光器件，则一次能够执行多个开关操作，因为它可以被多束光同时驱动，而各束光之间完全可以保持相互独立，互不干扰。
从20世纪70年代起，光学领域兴起了一门新的分支学科——集成光学，这是一门专门研究、设计、制造集成光路的科学。运用集成光路技术可以把光开关或光存储等器件集聚在一块芯片上，制成单一功能的集成光路；也可以将光源、光波导（用以构成集成光路中的连接文件）、光开关、光存储等器件集聚在一块芯片上，以组成一个完整的光系统。如果要得到一台光计算机，就可以选用集成光路进行组装，而光导纤维则能用作光计算机之间的直接通信线。
由于技术上的原因，集成光学首先在光模拟计算机方面取得了较大的进展，各种小型光模拟计算机相继出现，1989年日本三菱电机公司试制成功的世界上第一台能识别26个英文字母的光神经计算机就是其中的一种。这种光模拟计算机已被用于测试雷达、信息处理、石油勘探、地震预测、遥感技术等不同的方面。然而，光模拟计算机精度不高，又不能处理时间变化的数据，因此计算机的应用受到极大限制，近年来各个国家都把研究的重点放在光学数字计算机上。
1991年，美国AT&；T的贝尔研究所曾经演示了一台简单的光处理器。但是，贝尔研究所这套系统中，采用了一台外部电子计算机来进行程序控制。
1993年，美国科罗拉多大学的研究者们完成了一种用光代替电的计算机——第一台通用光计算机，从而使光计算机向前迈出了历史性的一大步。科罗拉多大学研制成功的这台通用光计算机被称为“原理证明”机，它既能处理信息，又能存储数据，它的体积只有桌子那么大，上面布满了光导纤维线路开关。这台光计算机的特点是它突破了数据以物理形式存储的界限，而以光脉冲形式在运行。
美国电子学家比尔·沃尔什曾预言：“21世纪以后，光计算机将取代电子计算机，而且将成为主要的计算机技术。”
生物计算机
生物计算机是继光计算机之后，人们开发的又一种新概念计算机。
在自然界中，能够保持物质化学性质不变的最小单位当属分子。科学家们发现，某些有机分子存在两种电态，即具备“开”与“关”的功能，如蛋白质分子中的氢就有两种电态，即一个蛋白质就能够构成一个开关，因此从理论上讲，用这些有机物作为元件，就能够制造出计算机。因为有机物往往存在于生物体内，所以这种用有机物作元件的计算机就称“生物计算机”或“分子计算机”。
由于“分子计算机”的生物化学性质所具有的特殊性，这决定了一旦分子电子器件研究成功，生物计算机将比传统计算机具有更显著的优越性。
首先，分子电子器件的开关的体积可以缩小数百乃至数千倍。另外，分子可以在空间的各个方向上作用，不像传统的硅集成电路只是形成在一个二维的晶面上，从而使分子逻辑电路的密集度可以做得很高。从理论上讲，其密度将比现代半导体器件提高10万倍左右。
生物计算机不但能大幅度提高元器件的密度，而且由于生物本身所具有的自我修复功能，使得芯片出现了故障也有可能自我修复，所以，生物计算机具有永久性和可靠性，可以说生物计算机是活的计算机。
生物计算机的另一大优越性是耗能小、功率高。由于生物计算机的基本元器件是由生物化学物质构成的，是利用化学反应进行工作的，只需很少的能量即可以进行工作，并且由于生物芯片内流动电子间碰撞的可能性极小，几乎不存在电阻，所以不会产生发热问题。