Așa cum este aplicat circuitelor digitale, un registru de deplasare este o serie de bistabile bazate pe sincronizarea secvenţială a ceasului. Bistabilele facilitează mutarea datelor de la intrare la ieșire folosind logica secvențială. Un ceas, sub forma unei unde repetate într-un model pătrat, este utilizat pentru a sincroniza modul în care datele se deplasează prin registrele de deplasare, creând o scurtă întârziere în transmiterea unui semnal digital. Cel mai adesea, registrele de deplasare de lungimi diferite sunt folosite pentru a converti datele paralele în seriale, dar pot fi utilizate și pentru fluxul de date în microprocesoare sau pentru a ascuns date analogice în digitale și invers.
Registrele de deplasare sunt circuite de mare viteză. În primul rând, un registru de deplasare mută biți de date fie la stânga, fie la dreapta de-a lungul unui circuit, în funcție de structura specifică a circuitului. În forma sa cea mai simplă, un registru de deplasare preia date în prima etapă și schimbă biții cu o etapă la stânga sau la dreapta, pe măsură ce ceasul semnalează necesitatea unui avans de date. Registrele sunt identificate după numărul de sloturi de stocare temporare disponibile după fiecare etapă între intrare și ieșire. Sloturile de stocare temporară permit unui registru de deplasare să întârzie semnalele de date până când ceasul semnalează avansarea adecvată a datelor. Un registru de 8 biți, de exemplu, are opt etape și, prin urmare, opt sloturi de stocare temporară pentru biți dintr-un șir de date.
Din punct de vedere structural, există cinci tipuri de bază de registre de deplasare. Registrele de deplasare serial-in/serial-out și universal paralel-in/parallel-out facilitează intrarea și ieșirea datelor în formă serială sau, respectiv, în formă paralelă, fără conversii necesare. Parallel-in/serial-out se referă la registrele de deplasare care procesează intrările de transmisie de date paralele și convertesc astfel de transmisii în ieșiri în formă serială. Registrele de deplasare serial-in/parallel-out sunt aproape identice cu paralel-in/serial-out, cu excepția datelor de intrare în formă serială convertite în formă paralelă de ieșire.
Un contor inel este un tip de structură de registru de deplasare care prezintă modele de date recirculare sau repetate. Atunci când un registru cu deplasare completează procesarea unui șir de date și transmite ultima etapă înapoi la etapa inițială de introducere a datelor, rezultă un model circular. Contoarele de apel sunt utilizate atunci când este necesară o anumită funcție pe un model de repetare stabilit. De exemplu, un afișaj LED setat să repete afișajele alese poate utiliza o structură de contor inel pentru registrul de deplasare, astfel încât ieșirea să se repete la un impuls de ceas predeterminat.
În primele zile ale computerelor, pentru memoria computerului era folosit un registru de deplasare cu câteva sute de etape. Utilizarea registrelor de schimbare a înlocuit liniile de întârziere cu mercur, accelerând procesarea datelor și permițând componente și periferice mai mici ale computerului. Astăzi, registrele de deplasare ca memorie primară a computerului sunt considerate învechite. Cu toate acestea, plăcile de circuite încă dispun de registre de schimbare pentru a reduce cantitatea de cablare necesară, în special în driverele de afișare, convertoarele digital-analogice și memoria de date seriale.