(一)凡是能夠自動按預先安排好的操作步驟動作的設備或自動響應編碼指令的設備以及具有生命特徵的機器（如機器人）不需人逐步進行操作指導的通稱為自動機（automaton），複數稱automata。
(二)指離散動態系統的數學模型。依照儲存量是否有限分為有限自動機和無限自動機。有限自動機常用作數位電路的數學模型或用以描述類神經系統和算法。無限自動機用於描述杜林機（Turing machine）或細胞型自動機演算法。　　自動機理論係以數學模式用於概算物理或抽象現象或研究系統。這些模式並不限於任何特定科學領域，一般被應用於各種學科之重要問題研究，同時也用來連接各種問題。
　　一般模式之建立需在某些系統之特質可以數學明確定義，平常一數學模式必須闌釋系統已知特點，並預測其新特點。一系統之真實模式應將變量（如：時間、位置、大小）視作連續性，而隨著一系列值之不同而改變。然而，很難用數學來分析這種連續性系統。因此自動機常應用在分散式系統或有限自動機，或所謂有限狀態機器。一般情形下，有限自動機概算各種系統非常準確，很少有疏漏。
　　自動機也是一種自制系統，由許多規則來管理其行為。他們藉由終端機輸入一...

所謂自動機，英語稱automaton（複數automata）係由希臘語而來，指「自行動作者」，或指「自動木偶」，但一般而言，含有「響應外來的資訊而自行動作的機械」或「由離散參數表示的動態系統」之意義；人也可算是一種最精巧的自動機，但其結構和功能仍有很多未知，故屬黑相（black box）的一種。自動機的作用常被抽象化為輸入、輸出以及狀態轉移關係的形式，例如：□某時刻t的輸出Yt由該時刻之輸入Xt系統狀態St而定，則Yt＝λ（St，Xt）□指定最初（t＝0）狀態S0和在某狀態St－1時有輸入Xt－1進來，即轉移至狀態St，則St＝δ（St－1，Xt－1）

自動機的一種，其狀態間的轉換是隨機的。若以S表示狀態集，I表示輸入符號集，則S×I→S的映射為一隨機函數。

依後進先出原則建立、運作以及維護的自動機。

在自動機中，若任兩個不同狀態之間都存有一狀態序列，使得其中一個狀態可經由一系列的狀態轉移到另一狀態者，則稱其為強連接自動機。

任何一個自動機在進行工作時，都是根據它當前狀態和輸入符號來確定下一步該做什麼和進入什麼狀態。對於給定的當前狀態和輸入符號，若下一個動作和下一個狀態是從一個有限動作集和狀態集中任意選取一個，則此動作機是不確定的。

下推自動機的一種，由一個下推儲存器、一個有限控制器及讀頭可以左右移動的一條輸入帶共同組成。

一種有限狀態轉換的數學模型。以數學式表示為M＝（Q，Σ，δ，q0，F）。其中Ｍ表有限自動機；A是有限集，為內部狀態集；Σ是有限集，為輸入字元；q0∈Q是初始狀態；F⊂Q稱為接受（終止）狀態集；δ則為狀態轉換函數。M從q0開始，根據Σ中的x字元輸入，在轉換函數δ作用下，逐步改變狀態，當讀完Σ中ｘ字元時，即進入接受（終止）F狀態，稱ｘ為被有限自動機M所接受。

一種可以對學習新知識做訓練的自動機。該機具有智慧型學習、判斷、推理、識別能力。

利用自動機的分割來減少狀態數目的過程就是最小化自動機過程。