Media apa pun yang dapat secara efektif mewakili status data kontinu dapat berfungsi sebagai dasar untuk komputer analog. Contoh awal komputer analog adalah komputer mekanis, yang menggunakan bagian dan roda gigi yang bergerak. Komputer hidrolik dan komputer listrik dikembangkan kemudian. Dalam beberapa tahun terakhir, prinsip-prinsip komputasi analog telah dimodelkan menggunakan komputer optik dan telah membentuk dasar untuk beberapa implementasi komputasi kuantum yang muncul.
Komputer analog menggunakan beberapa media untuk mewakili keadaan variabel diskrit. Tidak seperti komputer digital, yang mengubah variabel menjadi serangkaian angka, komputer analog bekerja dengan variabel secara langsung. Mereka mengubah dan melakukan operasi pada variabel menggunakan mekanik, listrik, atau proses lain untuk secara langsung mengubah keadaan media yang mewakili variabel.
Komputer analog mekanis memiliki sejarah kuno. Mekanisme Antikythera, produk Mesir Ptolemeus, memodelkan pergerakan objek yang terlihat di langit, menggunakan serangkaian roda gigi yang rumit. Orreries melayani fungsi yang sama pada periode modern awal. Komputer analog mekanis yang jauh lebih canggih digunakan selama Perang Dunia Pertama dan Kedua untuk mengkodekan dan mendekode data serta membantu membidikkan artileri besar.
Data model komputer hidrolik menggunakan aliran cairan daripada pergerakan bagian mekanis. Mungkin contoh paling awal adalah jam air yang digunakan selama Abad Pertengahan. Ini menggunakan aliran dan tekanan air yang stabil untuk mengukur perjalanan waktu secara akurat. Komputer analog hidraulik yang lebih modern menggunakan aliran berbagai cairan melalui sistem tertutup untuk memodelkan data.
Komputer analog listrik menggunakan salah satu dari beberapa sifat listrik untuk mewakili dan memanipulasi data. Varietas yang paling umum secara historis menggunakan tegangan untuk tujuan ini. Komputer analog semacam ini cukup kuat dan dapat mengungguli komputer digital awal saat melakukan fungsi tertentu tetapi kurang fleksibel, karena setiap program baru biasanya memerlukan modifikasi fisik pengkabelan dan sirkuit.
Komputasi analog juga dapat dilakukan oleh komputer optik. Komputer ini mengkodekan informasi dalam berbagai sifat cahaya dan memproses data dengan bertindak langsung pada informasi tersebut. Jenis komputasi ini dapat melakukan tugas-tugas tertentu, terutama analisis gambar, dengan efisiensi tinggi.
Sifat multi-status komputasi analog juga digunakan dalam pengembangan komputer kuantum generasi pertama. Komputer kuantum dapat disusun untuk memanfaatkan kesamaan alami antara jenis struktur fisik tertentu dan struktur matematika yang mendasari beberapa masalah yang ditangani oleh mekanika kuantum. Ketika komputasi kuantum muncul dari masa pertumbuhannya, jenis komputer ini cenderung menjadi lebih umum dan penting.