Ett tillståndsdiagram är en abstrakt representation av en process. Det används ofta inom datavetenskap för att modellera flödet av programmeringsspråk och kan också hjälpa analytiker att kartlägga affärsprocesser. Element i ett system kallas i allmänhet objekt, som kan genomgå förändringar i tillstånd; dessa övergångar i Unified Modeling Language (UML) spåras genom hela diagrammet, även kallat ett UML-tillståndsmaskindiagram. Vanligtvis används för att beskriva beteendet hos ett system i allmänhet, ett tillståndsdiagram hjälper till att spåra objekt med olika symboler. Det brukar inte beskriva interaktionen mellan objekt.
UML-diagrammen illustrerar vanligtvis hur ett objekt beter sig under olika användningsfall, och några symboler används ofta för att identifiera olika element. Generellt liknar ett flödesschema, tillståndsdiagrammet har vanligtvis en stor prick överst för att representera det initiala tillståndet för ett objekt. Ändringar i tillstånd kan visas i avrundade rutor, med namnet på tillståndet, variabler och åtgärder separerade i ett staplat format. Horisontella linjer används vanligtvis för att separera varje.
Raka linjer utanför rutorna i ett tillståndsdiagram kan ansluta till olika delar av diagrammet. Linjerna definierar vanligtvis övergångar och har ofta pilar i ena änden för att markera vägen för ett tillstånd till ett annat. Längst ner i diagrammet är vanligtvis en stor svart prick omgiven av en cirkel. Ett helt diagram kan beskriva en komplex serie av händelser och i vilka tillstånd de kan inträffa, som ofta är fler än ett.
Flödet i ett tillståndsdiagram bestäms vanligtvis av de övergångar som inträffar. Vissa objekttillstånd kan konverteras till redundanta; ibland kan flera övergångar leda till samma tillstånd vilket kan vara förvirrande. I det här fallet kan mer än en låda vara innesluten i en annan, vilket brukar kallas ett supertillstånd. Detta format kan göra ett tillståndsdiagram lättare att läsa om händelserna och övergångarna i ett system är komplexa.
Ett tillståndsdiagram kan representera beräkningsmodeller av maskinoperationer eller funktionen hos många maskiner i ett produktionssystem. Det kan också hjälpa högskole- eller seminarieinstruktörer att kartlägga sin läroplan baserat på de studenter som har anmält sig. Semantik, eller regler, tillämpas ofta på tillståndsdiagram. Det finns alternativa regler och till och med variantmönster som kan användas beroende på systemet, till exempel en produktionsprocess för en elektronikenhet som ett stoppur eller styrenhet.