計算機系統結構，也稱爲計算機體系結構，是計算機的概念性結構和功能特性，主要研究計算機系統的基本工作原理，以及在硬件、軟件界面劃分的權衡策略，建立完整的、系統的計算機軟硬件整體概念。
計算機系統結構包括外特性、內特性和微外特性，是計算機系統多級層次結構中機器語言機器級的結構，是軟件和硬件/固件的主要交界面，決定了機器語言程序、彙編語言源程序和高級語言源程序翻譯生成的機器語言目標程序能在機器上正確運行所應具有的界面結構和功能。其設計涉及到多箇方面，包括但不限於數據表示、尋址方式、寄存器組織、指令系統、存儲系統、中斷機構、輸入輸出結構和信息保護等。計算機系統結構對於機器語言程序員或編譯程序編寫者來說是可見的，他們基於這些結構來編寫程序。