Khi bật công tắc đèn, dòng điện sẽ chạy qua mạch điện — một đường dẫn khép kín mà dòng điện chạy qua. Nếu đường dẫn bị ngắt, đèn sẽ tắt. Đó chính là nguyên lý hoạt động của mạch điện. Một mạch điện cần có nguồn điện, dây dẫn và tải. Nguồn điện đẩy các electron. Dây dẫn mang chúng. Tải sử dụng năng lượng.

Mạch điện có thể đơn giản hoặc cực kỳ phức tạp. Một chiếc đèn pin chỉ có một vòng mạch. Một bộ vi xử lý có hàng tỷ bóng bán dẫn bật tắt hàng tỷ lần mỗi giây. Nguyên tắc là giống nhau. Dòng điện chảy từ cực âm sang cực dương, mặc dù các sơ đồ thông thường thể hiện theo chiều ngược lại.

Các loại cơ bản

• Chuỗi: các thành phần trong một vòng lặp duy nhất, một lần ngắt sẽ dừng mọi thứ.
• Song song: các thành phần trên các nhánh riêng biệt, một lần ngắt không làm dừng các lần ngắt khác.
• Analog: xử lý tín hiệu liên tục
• Kỹ thuật số: xử lý tín hiệu bật/tắt

Thiết kế mạch điện là việc quản lý điện áp, dòng điện và điện trở. Định luật Ohm liên kết chúng lại với nhau: V = I nhân R. Tính toán sai sẽ dẫn đến cháy linh kiện. Tính toán đúng sẽ giúp các electron hoạt động đúng như mong muốn.