Orice mediu care poate reprezenta în mod eficient o stare continuă a datelor poate servi drept bază pentru un computer analog. Cele mai timpurii exemple de calculatoare analogice au fost computerele mecanice, care folosesc piese mobile și angrenaje. Calculatoarele hidraulice și calculatoarele electrice au fost dezvoltate ulterior. În ultimii ani, principiile de calcul analogice au fost modelate folosind calculatoare optice și au stat la baza unor implementări emergente ale calculului cuantic.
Un computer analog folosește un mediu pentru a reprezenta stările variabilelor discrete. Spre deosebire de calculatoarele digitale, care convertesc variabilele într-o serie de numere, computerele analogice lucrează direct cu variabile. Ele transformă și efectuează operațiuni asupra variabilelor folosind procese mecanice, electrice sau alte procese pentru a modifica direct starea mediilor care reprezintă variabila.
Calculatoarele mecanice analogice au o istorie străveche. Mecanismul Antikythera, un produs al Egiptului ptolemaic, a modelat mișcările obiectelor vizibile pe cer, folosind o serie complicată de roți dințate. Orreries a îndeplinit o funcție similară în perioada modernă timpurie. Calculatoare mecanice analogice mult mai avansate au fost folosite în timpul Primului și al Doilea Război Mondial pentru a codifica și decoda datele, precum și pentru a ajuta la țintirea pieselor mari de artilerie.
Calculatoarele hidraulice modelează datele folosind fluxul de lichid mai degrabă decât mișcarea pieselor mecanice. Poate că cele mai vechi exemple sunt ceasurile cu apă folosite în Evul Mediu. Acestea au folosit debitul constant și presiunea apei pentru a măsura cu precizie trecerea timpului. Calculatoarele analogice hidraulice mai moderne folosesc fluxul diferitelor lichide prin sisteme închise pentru a modela datele.
Calculatoarele electrice analogice folosesc una dintre mai multe proprietăți ale electricității pentru a reprezenta și a manipula datele. Cele mai comune soiuri au folosit istoric voltajul în acest scop. Acest tip de computer analogic este destul de puternic și ar putea depăși computerele digitale timpurii atunci când îndeplineau anumite funcții, dar era mai puțin versatil, deoarece fiecare program nou necesita de obicei modificarea fizică a cablajului și a circuitelor.
Calculul analogic poate fi realizat și de computere optice. Aceste calculatoare codifică informații în diferitele proprietăți ale luminii și procesează datele acționând direct asupra acestor informații. Acest tip de calcul poate îndeplini anumite sarcini, în special analiza imaginilor, cu o mare eficiență.
Natura cu mai multe stări a calculului analogic este, de asemenea, folosită în dezvoltarea primei generații de calculatoare cuantice. Calculatoarele cuantice pot fi structurate pentru a profita de similitudinea naturală dintre anumite tipuri de structuri fizice și structura matematică de bază a unor probleme abordate de mecanica cuantică. Pe măsură ce calculul cuantic iese din copilărie, acest tip de computer este susceptibil să devină mai comun și mai important.