数字电子电路都是用所谓的三极管开关来构成的，而不是上面所讨论使用的机械式开关和电阻。但基本概念是一样的-开关（三极管）可以根据输入信号来开路和闭合，输出LLV或是LHV。现代电子电路中使用的大多数三极管都是所谓的“金属氧化物半导体场效应管”，即MOSFET（简称FET）。FET是三端口器件，其中两端可以导通电流（源极和漏极），第三端（栅极）是由一个确定信号来驱动的。在最简单的FET模型中（正好适用于我们这里），源-漏极之间的电阻是由栅-源极之间的电压决定的，栅-源极之间的电压越高，其源-漏极之间的阻抗就越小（因此，通过的电流也就越大）。在模拟电路中（比如音频放大器），栅-源电压可以是Vdd到GND之间的任何电压；但是在数字电路中，栅-源电压必须要是离散的Vdd或GND电平（当然，当栅极电压从Vdd到GND或中间电平转变的时候，我们一定要假定电平之间转换的速度是无限快的，这样我们就能够忽略掉栅极电压开关转换的时间了）。
在简单的数字模型中，FET可以被认为是电子控制的开关电路。当栅极信号有效时，就会产生源极和漏极之间的电流通过（就这就FET上电-导通）。有一种FET称为nFET，这种FET在栅极电压为Vdd时，FET导通。还有一种FET称为pFET，这种FET是在栅极电压为GND的时候导通。因此，对nFET来说，它的有效输入为Vdd电平，而对pFET来说，它的有效电平为GND。图中所示的为nFET和pFET的电路符号以及等效开关框图。
FET经常用在分立电子控制开关器件上。比如，一个nFET就可以用在一个导通-开路器件上。比如将电源连接在源极，负载（像是电动机，灯，或其它电子元器件）连接在漏极。栅极上加上控制信号来控制负载器件的电路开关（栅极电压为GND时，电路导通-闭合；栅极电压为Vdd时，电路开路）。通常情况下，很小的栅极电压（甚至是极小）就可以控制FET来开关大电压和大电流。一般用于大电压大电流的FET尺寸都相当大（肉眼可见）。
FET也可以用来构造出电子电路中的与门、或门，非门等。当FET用于这些逻辑门应用时，通常都会在一小块硅片上建立一定数量且体积极小的FET。并且用等规格的金属线相连。这些肉眼看不见的FET一般其尺寸为小于1X10e-7m2。由于硅片一般都是毫米级大小，所以一块小小的硅片中就可以集成数百万门的FET。正是因为一小块硅片中包含了所有的电路器件，所以凡是以这中方式构造的电路，我们统称为“集成电路”（或简称IC’s）。
绝大多数FET都是使用半导体硅制造的。在制造过程中，要在硅片中作为FET源极和漏极的区域灌入大量的电离子，以使这块区域具有更良好的导电性，而这个区域我们就称之为耗尽区。此外，在耗尽区之间就会产生一条较窄的沟道，并且在沟道等表面顶层就产生导电效应。
由沟道产生的具有导电效应的导体（一般是硅）区就是栅极了。而在栅极之下，耗尽区之间的这条通道就是我们所说的沟道。最后，最为大型电路的一部分，要用导线将FET源极、漏极、栅极连接到电路中。再经过一些处理步骤，包括高温处理、精密仪器布局，还有各种三极管材料加工，芯片就产生了。尽管这些具体步骤的详细描述已经超出了本文档的范畴，但是很多参考读物都有详细介绍。
FET的基本工作原理是很直观的。下面我们只讨论nFET的基本工作原理；pFET工作原理类似，但是栅-源极电压要相反。也可以参考其他文档来得到更多的相关方面细节。
如下图所示，nFET的源-漏极耗尽区含有大量的电子。当在逻辑电路中使用nFET时，将nFET的源极引脚接GND，作为nFET的源极。在GND节点上，充满了大量的电子。如果栅极电压与源极电压相同都为GND，那么栅极上存在的大量电子就会阻碍沟道区域内所有的电子流动（注意，在如硅的半导体中，正负离子是可以在带电粒子形成的电场影响下移动的）。硅格中的正电粒子会聚集到栅极附近，从而形成了两个反向的正偏PN结。PN结的形成就使源-漏极的电流不能流通。如果栅极电压上升，高于源极电压超过开启电压值（开启电压值简写Vth，一般为0.5V），受电场影响，栅极中开始聚集大量的正电粒子，从而导致沟道内的正电粒子被排斥。硅格上的电子开始向栅极聚集，从而在栅极下，源-漏极耗尽区之间形成了连续导通的沟道区。当栅极电压达到了Vdd，那么nFET中会形成大电流正向导电通道，工作在最佳状态。
如下图所示，在逻辑电路中使用nFET，要将其源极引脚接GND ,同时栅极接Vdd，从而达到导通目的。而pFET要导通，就需要将源极接Vdd，同时栅极接GND。
一个nFET如果源极接Vdd，其导通状态不会很好，所以nFET的源极很少接Vdd。同样的，pFET源极接GND，其导通状态也不好，所以pFET的源极也很少接GND。这个原因在后面将会提到
