La logica sequenziale è una forma di progettazione di circuiti binari che impiega uno o più ingressi e una o più uscite, i cui stati sono correlati da regole definite che dipendono, in parte, dagli stati precedenti. Ciascuno degli ingressi e delle uscite può raggiungere uno dei due stati: 0 logico (basso) o 1 logico (alto).
Un esempio comune di un circuito che impiega la logica sequenziale è il flip-flop, chiamato anche gate bistabile. Un semplice flip-flop ha due stati stabili. Il flip-flop mantiene i suoi stati indefinitamente fino a quando non riceve un impulso di ingresso chiamato trigger. Se viene ricevuto un trigger, le uscite del flip-flop cambiano i loro stati in base a regole definite e rimangono in quegli stati finché non viene ricevuto un altro trigger.
Esistono diversi tipi di circuiti flip-flop, con designatori come D, T, JK e RS. I circuiti flip-flop sono interconnessi per formare le porte logiche che comprendono circuiti integrati digitali (IC) come chip di memoria e microprocessori.
La logica sequenziale differisce dalla logica combinatoria (chiamata anche logica combinatoria). In quest'ultimo schema, gli stati di uscita dipendono solo dagli stati di ingresso in un momento specifico nel tempo e non da stati precedenti.