邏輯分析儀是利用時鐘從測試設備上采集和顯示數字信號的儀器，主要作用在于時序判定。由于邏輯分析儀不像示波器那樣有許多電壓等級，通常只顯示兩個電壓（邏輯1和0），因此設定了參考電壓后，邏輯分析儀將被測信號通過比較器進行判定，高于參考電壓者為High，低于參考電壓者為Low，在High與Low之間形成數字波形。
邏輯分析儀的波形定時顯示與產品技術資料中找到的或仿真器生成的定時圖類似。所有信號都時間相關，因此可以觀察建立時間和保持時間、脈寬、外來數據或漏掉數據。除高通道數外，邏輯分析儀提供了多種重要功能，支持數字設計檢驗和調試。
完善的觸發功能，可以決定邏輯分析儀采集數據的條件。高密度探頭和適配器，簡化與被測系統（SUT）的連接。分析功能，把捕獲的數據轉換成處理器指令，并把它與源代碼相關。使用邏輯分析儀的方式與使用其它儀器相似，涉及的主要步驟有4個：連接、設置、采集、分析。
邏輯分析儀采集探頭連接到SUT上。在探頭的內部比較器上，輸入電壓與Vth進行對比，做出與信號邏輯狀態（1或0）有關的判斷。用戶設置門限值，從晶體管與晶體管邏輯（TTL）電平到CMOS、發射器耦合邏輯（ECL）及用戶自定義門限。邏輯分析儀探頭分成多種物理形帶有“飛線束”的通用探頭處理逐點調試。在電路板上要求專用連接器的高密度多通道探頭可以采集高質量信號，而對SUT的影響達降低。此外，對要求更高信號密度或無連接器探頭連接機制的應用，我們推薦使用無連接器探頭的高密度壓縮探頭，以便快速可靠地連接SUT。邏輯分析儀的探頭阻抗（電容、電阻和電感）成為被測電路上整體負載的一部分。所有探頭都表現出負載特點。邏輯分析儀探頭應給SUT引入的負載小，同時為邏輯分析儀提供準確的信號。
