Η επιστήμη των υπολογιστών είναι η θεωρία, ο πειραματισμός και η μηχανική που αποτελούν τη βάση για το σχεδιασμό και τη χρήση των υπολογιστών. Περιλαμβάνει τη μελέτη αλγορίθμων που επεξεργάζονται, αποθηκεύουν και επικοινωνούν ψηφιακές πληροφορίες. Ένας επιστήμονας υπολογιστών ειδικεύεται στη θεωρία του υπολογισμού και στο σχεδιασμό υπολογιστικών συστημάτων.
Τα πεδία του μπορούν να χωριστούν σε μια ποικιλία θεωρητικών και πρακτικών επιστημών. Ορισμένα πεδία, όπως η θεωρία υπολογιστικής πολυπλοκότητας (η οποία διερευνά τις θεμελιώδεις ιδιότητες των υπολογιστικών και δυσάρεστων προβλημάτων), είναι πολύ αφηρημένα, ενώ πεδία όπως τα γραφικά υπολογιστών δίνουν έμφαση στις πραγματικές οπτικές εφαρμογές. Άλλοι τομείς επικεντρώνονται στις προκλήσεις στην εφαρμογή του υπολογισμού. Για παράδειγμα, η θεωρία γλωσσών προγραμματισμού εξετάζει διάφορες προσεγγίσεις στην περιγραφή του υπολογισμού, ενώ η ίδια η μελέτη προγραμματισμού υπολογιστών διερευνά διάφορες πτυχές της χρήσης γλωσσών προγραμματισμού και σύνθετων συστημάτων. Η αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή λαμβάνει υπόψη τις προκλήσεις στο να καταστήσει τους υπολογιστές και τους υπολογισμούς χρήσιμους, χρησιμοποιήσιμους και παγκοσμίως προσβάσιμους στον άνθρωπο.