Theo Peter Denning, câu hỏi cơ bản cơ bản của khoa học máy tính là "Điều gì có thể được tự động hóa (hiệu quả)?" Lý thuyết tính toán tập trung vào việc trả lời các câu hỏi cơ bản về những gì có thể được tính toán và lượng tài nguyên cần thiết để thực hiện các tính toán đó. Trong nỗ lực trả lời câu hỏi đầu tiên, lý thuyết tính toán xem xét các vấn đề tính toán nào có thể giải quyết trên các mô hình lý thuyết khác nhau của tính toán. Câu hỏi thứ hai được giải quyết bởi lý thuyết tính toán phức tạp, nghiên cứu chi phí thời gian và không gian liên quan đến các cách tiếp cận khác nhau để giải quyết vô số vấn đề tính toán. Câu hỏi
"Điều gì có thể được tự động hóa (hiệu quả)?"