圖靈對計算機的重要貢獻在于他提出的有限狀態(tài)自動機也就是圖靈機的概念，對于人工智能，它提出了重要的衡量標準“圖靈測試”，如果有機器能夠通過圖靈測試，那他就是一個完全意義上的智能機，和人沒有區(qū)別了。他杰出的貢獻使他成為計算機界的第一人，現(xiàn)在人們?yōu)榱思o念這位偉大的科學家將計算機界的最高獎定名為“圖靈獎”。上中學時，他在科學方面的才能就已經(jīng)顯示出來，這種才能僅僅限于非文科的學科上，他的導師希望這位聰明的孩子也能夠在歷史和文學上有所成就，但是都沒有太大的建樹。

少年圖靈感興趣的是數(shù)學等學科。在加拿大他開始了他的職業(yè)數(shù)學生涯，在大學期間這位學生似乎對前人現(xiàn)成的理論并不感興趣，什么東西都要自己來一次。大學畢業(yè)后，他前往美國普林斯頓大學也正是在那里，他制造出了以后稱之為圖靈機的東西。圖靈機被公認為現(xiàn)代計算機的原型，這臺機器可以讀入一系列的零和一，這些數(shù)字代表了解決某一問題所需要的步驟，按這個步驟走下去，就可以解決某一特定的問題。這種觀念在當時是具有革命性意義的，因為即使在50年代的時候，大部分的計算機還只能解決某一特定問題，不是通用的，而圖靈機從理論上卻是通用機。在圖靈看來，這臺機器只用保留一些最簡單的指令，一個復雜的工作只用把它分解為這幾個最簡單的操作就可以實現(xiàn)了，在當時他能夠具有這樣的思想確實是很了不起的。他相信有一個算法可以解決大部分問題，而困難的部分則是如何確定最簡單的指令集，怎么樣的指令集才是最少的，而且又能頂用，還有一個難點是如何將復雜問題分解為這些指令的問題。 

1936年，圖靈向倫敦權威的數(shù)學雜志投了一篇論文，題為"論數(shù)字計算在決斷難題中的應用”。 在這篇開創(chuàng)性的論文中，圖靈給“可計算性”下了一個嚴格的數(shù)學定義，并提出著名的“圖靈機”的設想。 “圖靈機”不是一種具體的機器，而是一種思想模型，可制造一種十分簡單但運算能力極強的計算裝置，用來計算所有能 想象得到的可計算函數(shù)。“圖靈機”與“馮·諾伊曼機”齊名，被永遠載入計算機的發(fā)展史中。1950年10月，圖靈又發(fā)表了 另一篇題為“機器能思考嗎”的論文，成為劃時代之作。也正是這篇文章，為圖靈贏得了“人工智能之父”的桂冠。

盡管他1952年的論文今天被視為生物數(shù)學的奠基之作，這至多可以算的上他短暫科學生涯中第三大的貢獻：

第一應該算是他對理論計算機的研究，他是第一個提出利用某種機器實現(xiàn)邏輯代碼的執(zhí)行，以模擬人類的各種計算和邏輯思維過程的科學家。而這一點，成為了后人設計實用計算機的思路來源，成為了當今各種計算機設備的理論基石。今天世界計算機科學領域的最高榮譽就被稱為“圖靈獎”，相當于計算機科學界的諾貝爾獎；

第二是他領導了英國政府破譯二戰(zhàn)德軍U-潛艇密碼的工作，為扭轉二戰(zhàn)盟軍的大西洋戰(zhàn)場戰(zhàn)局立下汗馬功勞。圖靈在數(shù)學，邏輯學，神經(jīng)網(wǎng)絡和人工智能等領域也作出了很多貢獻。在新舊世紀交替的2000年，美國《時代》雜志評選的二十世紀對人類發(fā)展最有影響的一百名人物中，圖靈和沃森/克里克都在僅有二十名的“科學家，思想家”欄中榜上有名。