本书主要阐述了关键计算理论、产生概念和结构的想法与动机，特别地，还呈现了算法和复杂性、计算和证明、随机性和交互作用、量子和算术计算，以及密码学与学习等方面的最新成果。此外，作者全面介绍了计算理论、计算方法和愿景，以及它塑造科学、技术和社会方面的独特而基本的方式。对于每个研究领域，本书都以概念、目标、结果和开放性问题方式进行介绍。为了突出概念，本书侧重以非形式化方式讨论一般性的证明方法和关键思想，几乎不涉及任何证明过程。