Логи́ческий элеме́нт (ЛЭ), устройство (как правило, электронное), которое реализует логическую операцию согласно правилам алгебры логики; используется для построения логических (цифровых) схем компьютера, дискретных систем автоматики и др. Входные и выходные сигналы ЛЭ определяются двумя состояниями (например, в электронных ЛЭ – уровнями напряжений), которые условно принимаются за логический 0 и 1 (например, напряжение 0 В соответствует 0, а напряжение +1 В соответствует 1).

ЛЭ бывают комбинационные и последовательностные. В комбинационном ЛЭ выходной сигнал зависит только от значения входных сигналов. Кроме логической формулы, комбинационный ЛЭ можно описать таблицей истинности.

В последовательностном ЛЭ (запоминающий ЛЭ) выходной сигнал зависит от входных сигналов и от состояния, в котором находится ЛЭ, т. е. от истории его работы. Они требуют наличия памяти и тактирования для синхронизации операций. Такие ЛЭ описываются с применением теории конечных автоматов, таблицей переходов и выходов.

Простейшие ЛЭ – И, ИЛИ, НЕ, а также И и НЕ (или элементы ИЛИ и НЕ) представляют собой функционально полную систему, т. е. с их помощью можно построить любые сколь угодно сложные комбинационные и последовательностные логические схемы.

Каждый ЛЭ имеет своё условное обозначение, которое выражает его логическую функцию. При разработке компьютера используется система ЛЭ, которая, кроме простейших ЛЭ, включает в себя более сложные, такие как И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, И-ИЛИ-НЕ, ИЛИ-И-НЕ, полный одноразрядный сумматор, коммутатор, дешифратор, разнообразные запоминающие элементы (триггеры) и др. В систему ЛЭ входят буферы для усиления логических сигналов и усилители синхронизирующих сигналов, а также ЛЭ для организации шины данных.

Современная система ЛЭ включает порядка 10³ модификаций различных ЛЭ, что позволяет создавать эффективные логические схемы, используя автоматизированные системы синтеза и оптимизации. Основные параметры, характеризующие ЛЭ: выполняемая функция, задержка (время срабатывания), занимаемая площадь, потребляемая мощность, нагрузочная способность, входная ёмкость. Обычно за единицу измерения площади ЛЭ принимается вентиль (англ. gate) – площадь, занимаемая элементом 2И-НЕ со средней нагрузочной способностью. Большинство современных систем ЛЭ используют технологию КМОП (комплементарная металл-оксид-полупроводниковая технология). Типовая задержка ЛЭ 2И-НЕ, изготовленного по современным технологиям (характерный размер 90 нм), составляет 30–50 пикосекунд.