Datorzinātne ir plaša joma, kas galvenokārt nodarbojas ar informācijas glabāšanu, pārsūtīšanu un manipulācijām ar to. Ir vairāki pamati, uz kuriem balstās datorzinātņu joma. Šie datorzinātnes pamati ietver algoritmus, programmēšanas metodoloģiju un valodas, datu un simbolu aprēķinus un analīzi, kā arī datoru elementus un aparatūru.
Algoritmi ir ārkārtīgi nozīmīgi starp datorzinātņu pamatiem. Lielākā daļa citu datorzinātņu aspektu kaut kādā veidā balstās uz algoritmiem. Algoritmi ir ierobežotas instrukciju kopas, ko izmanto, lai pārvaldītu manipulācijas ar datiem. Tās ir skaidri noteiktas, soli pa solim procedūras datu apstrādei un apstrādei. Algoritmi parasti tiek rakstīti instrukciju vai blokshēmu veidā, nevis ieprogrammēta datora koda veidā.
Savā kodolā mašīnas saprot tikai mašīnu valodas; kā tādas programmēšanas metodoloģija un programmēšanas valodas ir svarīgi datorzinātņu pamati. Datorprogrammētāji parasti pārveido algoritmus — precīzas, soli pa solim sniegtas instrukcijas — valodās, kuras dators var saprast. Programmēšanas valodas ir mākslīgas valodas, kuras datori var interpretēt, lai veiktu dažādus aprēķinus. Programmēšanas valodā izteiktu instrukciju kopu sauc par programmu. C++, Python un Visual Basic ir plaši izmantotas programmēšanas valodas.
Ir svarīgi, lai datorzinātnieki varētu pielietot savas datu apstrādes prasmes reālos uzdevumos. Datu un simbolu aprēķināšana un analīze ir tēmas, kas ir būtiski datorzinātņu praktiskie pamati. Bieži vien tas ietver analīzi, šķirošanu un secinājumu izdarīšanu no liela apjoma informācijas. Tas ir īpaši redzams tādās jomās kā skaitļošanas fizika un bioinformātika, kurās fizikālās un bioloģiskās parādības tiek novērotas un analizētas pēc daudzu precīzu mērījumu veikšanas.
Visai šai datu manipulācijai, pārsūtīšanai un uzglabāšanai ir nepieciešami līdzekļi un vieta, kur pastāvēt un strādāt. Šī vieta ir aparatūrā. Aparatūras izmantošana ir viens no datorzinātņu pamatiem, jo tas nodrošina pamatu visiem citiem datorzinātnes aspektiem. Programma nevarētu darboties bez cietā diska, kurā to uzglabāt, un procesora, kas palaistu tajā ietvertos sarežģītos algoritmus. Bez fiziskas ierīces, kas darbotos, datorzinātne būtu tīri teorētiska joma.
Lai gan šie datorzinātņu pamati ir tikai dažas no neskaitāmajām tēmām, kas aptvertas plašajā jomā, ar tām sākas lielākā daļa pārējo šīs jomas tēmu. Tie patiesi ir pamati, uz kuriem tiek būvēts viss lauks. Bez pamata izpratnes par šiem principiem, personas spēja pilnībā izmantot datoru apstrādei un manipulācijām būs nepilnīga.