该书分为两部分，第一部分介绍了模拟计算机和数字计算机的基本设计思想与理论基础，并探讨了计算机的精度、混合计算机的特点等；第二部分则从数学角度，尤其是逻辑和统计数学的角度，深入讨论了人脑神经系统的刺激反应、记忆、控制及逻辑结构等问题。诺依曼提出，人脑具有并行处理能力和综合可靠性等优势，其神经系统的数字部分和模拟部分特征与计算机存在异同。该书为计算机科学与人工智能的发展提供了重要启示，具有高度的前瞻性和不可忽视的影响力。