W odniesieniu do komputerów rejestr stosu to lokalizacja pamięci — zwykle w jednostce centralnej (CPU) lub powiązanym sprzęcie przetwarzającym — która przechowuje bieżący adres wierzchołka regionu oddzielnej pamięci komputera, znanego jako stos. Rejestr stosu jest ważny, ponieważ bez niego komputer musiałby zaimplementować wolniejszą, bardziej podatną na błędy metodę śledzenia przepływu wykonywania programu. W większości architektur systemowych rejestr stosu jest rejestrem dedykowanym, więc nie jest przypadkowo dostępny podczas pracy z innymi rejestrami pamięci. Rzadziej rejestr stosu może być rejestrem ogólnym, który zwykle jest dostępny dla programu, ale celowo nie jest używany, ponieważ jego użycie jest zdefiniowane przez producenta. Gdy system komputerowy zawiera dwa lub więcej rejestrów stosu, co oznacza, że potencjalnie istnieje więcej niż jeden stos, architektura jest znana jako maszyna stosu.
Na najniższym poziomie programowania komputerowego stos to obszar pamięci — zwykle w pamięci o dostępie swobodnym (RAM) — który ma dobrze zdefiniowany typ zachowania. Stos może zawierać informacje dodane do niego w procesie zwanym wypychaniem lub może zawierać informacje pobierane z niego, co nazywa się poppingiem. Model stosu to pierwszy na wejściu, ostatni na wyjściu, co oznacza, że jeśli kilka informacji zostanie wepchniętych na stos, to pierwszy wepchnięty element będzie ostatnim, który zostanie wyrzucony, podczas gdy ostatni wepchnięty element będzie bądź pierwszym, który zostanie pobrany za pomocą polecenia pop. Rejestr stosu śledzi wierzchołek stosu, który jest zawsze ostatnim elementem włożonym do niego.
Kiedy program komputerowy jest wykonywany, każda wykonywana instrukcja ma określony adres w pamięci, gdzie jest tymczasowo przechowywana na czas trwania programu. Jeśli program wywołuje podprogram — lub procedurę, funkcję lub metodę, w zależności od języka programowania — to program musi przeskoczyć do adresu pamięci kodu podprogramu, aby go wykonać. Adres, pod którym przepływ sterowania programem przechodzi do rozgałęzienia do podprogramu, jest umieszczany na stosie, dzięki czemu jest pamiętany. Po zakończeniu wykonywania podprogramu program wie, dokąd powinien powrócić w kodzie głównym, podając adres kodu ze szczytu stosu, na który wskazuje rejestr stosu.
Chociaż istnieją inne metody, których można użyć do osiągnięcia tych samych wyników, użycie stosu i rejestru stosu pozwala na ważną koncepcję programowania znaną jako rekurencja. Funkcja rekurencyjna to funkcja, która we własnym kodzie wywołuje samą siebie. Proces ten jest powszechnie stosowany w algorytmach sortowania i niektórych funkcjach matematycznych. Rejestr stosu śledzi wszystkie ostatnie adresy, w których wykonanie jest rozgałęzione, więc funkcja może bezpiecznie zaimplementować rekurencję ze świadomością, że ostatecznie sterowanie powróci do punktu pochodzenia. Jedna komplikacja pojawia się, gdy cały stos się zapełni i nie ma już miejsca w pamięci, w którym to przypadku następuje przepełnienie stosu, wstrzymujące wykonywanie programu.