Прежде всего электричество создало базу для появления электроники. Так же, как ранее за зубчатыми колесами паровой машины Бэббиджа пришли электрические реле, их должна была вытеснить электроника — так считал Джон Атанасофф, профессор математики и физики колледжа штата Айова. Незадолго до вступления Америки во Вторую мировую войну Атанасофф вместе с Клиффордом Берри изобрели АВС, компьютер Атанасоффа-Берри. Переключателями в нем служили электронные вакуумные лампы, а не реле. Такая замена стала важным технологическим прорывом. В принципе, машины на вакуумных электронных лампах делали вычисления значительно быстрее и действовали намного эффективнее, чем машины на реле. Но работа над АВС, как и над устройством Бэббиджа, не была доведена до конца опять же по причине недостаточного финансирования. В итоге Атанасофф и Берри создали только простой прототип своего изобретения, кучу проводов и ламп, которая напоминала примитивный настольный калькулятор. Тем не менее, используя электронные лампы в качестве переключающих элементов, Атанасофф своим открытием сделал шаг вперед в развитии компьютеров.
Электронная лампа — это стеклянная трубка с выкачанным из нее воздухом. Томас Эдисон в свое время доказал, что при определенных условиях вакуум проводит электричество, а позже Ли де Форест превратил электронные лампы в электрические переключатели.
Таким образом, в тридцатых годах возникли все предпосылки для появления компьютеров. Именно в это время английский математик Алан Тюринг придумал машину, которая была предназначена только для чтения кодированных инструкций для любой поддающейся описанию задачи. Она также выполняла эти задачи, следуя инструкциям. Спустя десятилетие идея Тюринга воплотилась в реальность. Инструкции стали называться программами, а сама идея в руках другого математика, Джона Фон Неймана, приобрела вид универсальной ЭВМ.
Случилось это следующим образом. В 1943 году в инженерной школе Мура в Филадельфии Джон Мочли и Джон Преспер Эккерт предложили идею создания ENIAC, первого полностью электронного компьютера, и начали воплощать ее в жизнь. За исключением периферийного устройства для ввода и вывода информации, ENIAC полностью состоял из электронных ламп, что частично отразило идеи Мочли, родившиеся во время общения с Атанасоффом. Мочли и Эккерт привлекли к проекту ENIAC немало талантливых математиков, включая Джона Фон Неймана. Фон Нейман втянулся в проект и в ходе работы над ENIAC предложил различные идеи, в том числе и схему более сложной машины, названной EDVAC. Акцент в школе Мура делался в основном на логику, поэтому фон Нейман считал EDVAC не только вычислительным устройством. Он чувствовал, что машина, кроме выполнения арифметических операций, способна работать с определенными кодированными символами. Инструкции для работы с кодами и интерпретации символов в свою очередь кодировались, чтобы машина могла их использовать. Это была последняя необходимая разработка в области современного компьютера. Сделав вывод, что EDVAC должен программироваться с помощью инструкций, которые вводятся в компьютер, Фон Нейман пришел к идее создания компьютера с хранящимися в его памяти программами.
Для упрощения работы с машиной Адель Голдстайн написала язык программирования, состоявший из 55 операторов. После этого никто больше не работал на EDVAC, используя первоначальную систему внутренних кодов.
Когда в начале 1946 года усовершенствование ENIAC закончилось, этот компьютер стал работать в 1000 раз быстрее, чем его электромеханические братья, хотя и оставался достаточно шумным. ENIAC представлял собой целую комнату клацающих телетайпных машин, где трещали лентопротяжные механизмы, а по стенам шла электропроводка. Он состоял из 20 000 переключателей, весил 30 тонн и потреблял 150 кВт энергии. Несмотря на такую мощность, ENIAC мог оперировать только 20 числами по 10 знаков в каждом. Несмотря на то что работа над ним еще не была закончена, ENIAC приобретал все большее значение. В частности, в 1945 году эта машина выполняла вычисления, необходимые для разработки и использования атомной бомбы (Лос-Аламос, Нью-Мексико).