FPGA是一種集成電路，包含許多（64至10000多個）相同的邏輯單元，可以將它們視為標準組件。每個邏輯單元可以獨立承擔一組有限的個性中的任何一個。單個單元通過電線矩陣互連和可編程開關。

通過為每個單元指定簡單的邏輯功能并有選擇地閉合互連矩陣中的開關來實現用戶的設計，通過將這些基本模塊組合以創建所需的電路來創建復雜的設計現場可編程意味著FPGA的功能由用戶的程序定義取決于設備的具體情況，該程序會在電路板組裝過程中永久或半永久性地“刻錄”，或在每次開機時從外部存儲器加載。

FPGA具有三個主要的可配置元素：可配置邏輯塊（CLB），輸入/輸出塊和互連。CLB提供用于構建用戶邏輯的功能元素。

IOB提供封裝引腳和內部信號線之間的接口。可編程互連資源提供路由路徑，以將CLB和IOB的輸入和輸出連接到適當的網絡。現場可編程門陣列（FPGA）提供了定制CMOS VLSI的優勢，同時避免了傳統掩膜門陣列的初始成本，時間延遲和固有風險。通過將配置數據加載到內部存儲單元中來定制FPGA。復雜可編程邏輯器件（CPLD）和現場可編程門陣列（FPGA）成為每個系統設計的關鍵部分。有許多具有不同架構/過程的不同FPGA。

目前，在市場上可以買到的FPGA主要有四類：對稱陣列，基于行，分層PLD和門海。在所有這些FPGA中，互連及其編程方式都不同。

當前有四種技術正在使用中。它們是：靜態RAM單元，反熔絲，EPROM晶體管和EEPROM晶體管。取決于應用，一種FPGA技術可能具有該應用所需的功能。

在靜態RAM中，FPGA可編程連接是使用通過晶體管，傳輸門或SRAM單元控制的多路復用器進行的。該技術允許快速在線重新配置。主要缺點是RAM技術所需的芯片尺寸以及需要從某個外部源（通常是外部非易失性存儲芯片）將芯片配置加載到芯片上。FPGA可以從外部串行或字節并行PROM（主模式）中主動讀取其配置數據，也可以將配置數據寫入FPGA（從模式和外設模式）。FPGA可以被編程無數次。

防熔絲處于高阻抗狀態。并可以設置為低阻抗或“熔融”狀態。該技術可用于編寫比RAM技術便宜的設備。

此方法與EPROM存儲器中使用的方法相同。無需外部配置存儲即可存儲編程。基于EPROM的可編程芯片無法在網上進行重新編程，需要通過UV擦除進行清除。

此方法與EEPROM存儲器中使用的方法相同。無需外部配置存儲即可存儲編程。基于EEPROM的可編程芯片可以電擦除，但通常無法在線進行重新編程。

通信，計算和消費電子行業中的許多新興應用都要求在系統制造后保持其功能靈活。為了應對不斷變化的用戶需求，系統功能的改進，不斷變化的協議和數據編碼標準，支持各種不同用戶應用程序的需求等，需要這種靈活性。

FPGA具有大量此類單元，可用作復雜數字電路中的構建塊。自定義硬件從未如此輕松地開發。像微處理器一樣，基于RAM的FPGA可以在幾分之一秒內在電路中進行無限地重新編程。甚至可以針對現場產品進行設計修訂，并且可以輕松快捷地實現。利用重新配置還可以減少硬件。

盡管可重配置FPGA技術已經在商業上使用了十多年，但是能夠支持可重配置系統設計的可用工具的數量仍然非常有限。許多這樣的現有工具都基于常規的靜態FPGA設計流程，并且需要專家技能和即興創作才能產生可工作的可重配置系統。

從理論上講，FPGA結合了專用的，針對應用進行了優化的硬件的速度以及可以靈活地更改芯片資源分配的能力，因此同一系統可以運行針對每個應用進行了優化的許多應用。

但是從歷史上看，FPGA一直很難編程，以至于很難利用這些優勢。能夠支持可重配置系統設計的可用工具數量仍然非常有限。

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