设计自动化是由人预先安排好任务，编出程序由计算机去自动完成。设计自动化的特点是把计算机的巨大计算和处理数据的能力结合起来，以达到更有效的设计。设计自动化的优势在于它可以节省人力，使设计人员从烦琐的劳动中解放出来；通过人机对话，更好地发挥设计人员的创造力；设计资料和文件，能由计算机产生、管理和控制；从而缩短设计周期，提高设计质量并降低设计成本。
计算机设计自动化最早的应用是从第二代计算机的设计开始的。设计人员使用第一代计算机帮助设计第二代计算机，通过计算机验证逻辑正确性，并初步生成连线表和测试模式进行辅助设计。在设计第二代计算机时，计算机设计过程已逐渐分为逻辑设计阶段和工程实现阶段，这种划分更有利于精确的设计。计算机设计人员在逻辑设计阶段利用计算机建立逻辑设计文件，将逻辑图保存在磁带文件里，每次进行工程更改时，只需要通过若干张描述更改的卡片以修改总文件，即可在几分钟内获得修改的打印结果。在工程实现阶段最早对底板的绕线使用设计自动化，提高了底板绕线的速度。
在集成电路和第三代计算机出现后，计算机设计自动化已从个别设计阶段发展到一切阶段，并逐渐形成了设计自动化系统。1958年，克隆（Kloomok）、加泽（Gase）和格拉夫（Graff）等人率先在美国东方联合计算机会议提出设计自动化的报告。20世纪70年代后，面向特定设计目标的商品化的设计自动化系统已研制成功。许多IT公司都已建立以数据库为核心的综合性交互设计自动化系统，例如美国IBM公司的EDS系统已有效地用于新型计算机和大规模集成电路的研制。21世纪后，计算机设计的需求越发复杂，高性能计算机推陈出新，计算机设计自动化的问题也越发困难。这些需求来自大数据的时代趋势、新兴科技间的相互约束。这些问题也被专家和相关人士探讨研究。
电子计算机设计的过程常因计算机的规模和采用工艺的不同而有所差异，但整体可分为3个阶段。
在开始设计一个新机器时，必须针对这个机器的用途，决定机器的规模、速度、功能以及指令系统等。然后决定控制器、运算器、存储器等功能部件的结果框图；各部件的组成和结构及它们之间信息交换的途径等，即为系统设计阶段。
逻辑设计阶段是要进一步设计出各个部件（如控制器、运算器、存储器等）的详细逻辑线路图。一般按照机器的指令系统排出操作表，然后做出逻辑方程，最后做出详细的逻辑线路图。逻辑线路要用基本单元（如与非门、或非门及由它们构成的触发器等）来实现，由基本单元构成的逻辑线路图便是下一阶段——工程实现阶段的初始信息。其中逻辑设计阶段的设计自动化应当包含硬件描述语言设计、逻辑模拟等。
工程实现亦被称为工程化或硬件的实现。一台计算机通常是由多级结构单元组装而成。在工程实现阶段要解决的任务有：①划分。对基本单元的划分以构成组间，对组间的划分以构成插件等。②布局。组件在插件上的布局和插件在底板上的布局。③布线。插件板的布线和底板的布线。④供组装及制造用的各种文件、资料、表格的编制和产生。⑤故障的自动测试和诊断。
从功能上看，一个实用的设计自动化系统主要由4部分组成：①输入部分对提供的各种形式的输入信息（图形、语言描述等）进行解释和转换。②输出部分产生设计人员和生产制造所需的各种文件和数据。③功能处理部分包含辅助完成各种设计和设计检验的多种功能处理程序。④设计自动化数据库是核心部分，它是各功能程序进行数据交流所必需的。数据库按所存的信息性质分为两种：①参考信息数据库存储设计的基准数据供程序公用，又称程序公用数据库。②设计信息数据库。用于存放与设计过程有关的输入、输出和必要的中间信息。
在综合的设计自动化系统中，各子系统按一定的方法构成。构成方法大致有3类，分别对应3种设计自动化系统：①顺序结构。各子系统像流水线那样顺序地处理设计数据。每个子系统独立接受并处理由前面子系统送来的数据，然后将数据输出到下一个子系统。②并行结构。多个子系统共用一个公用数据库。各子程序间通过数据库进行通信，但这会增加建立数据结构和进行数据管理的复杂性。③层次结构。以三维数据结构的分层数据库为特征，应用程序可以从分层数据库中获取任一层次的数据，且该种设计自动化系统中的数据量和存储量可以得到进一步压缩。
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