算術論理演算装置（ALU）とは、コンピュータの命令語のオペランドに対して算術演算や論理演算を行う、コンピュータプロセッサ（CPU）の一部です。 一部のプロセッサでは、ALUは演算ユニット(AU)と論理ユニット(LU)の2つのユニットに分かれています。 また、固定小数点演算用と浮動小数点演算用など、複数のAUを搭載しているプロセッサもある。
通常、ALUは、プロセッサコントローラ、メインメモリ（パーソナルコンピュータではRAM）、および入出力デバイスに直接入出力できるようになっています。 入力と出力は、バスと呼ばれる電子的なパスに沿って流れます。 入力は、オペレーションコード（オペコード）、1つ以上のオペランド、場合によってはフォーマットコードを含む命令語（機械語と呼ばれることもある）で構成されます。 演算コードは、ALUにどのような演算を行うかを指示し、オペランドはその演算に使用されます。 フォーマットはオペコードと組み合わされることがあり、例えば固定小数点命令か浮動小数点命令かなどを示します。 出力は、格納レジスタに格納される結果と、演算が正常に行われたかどうかを示す設定からなる。
一般的にALUには、入力オペランド、加算中のオペランド、累積された結果（アキュムレータに格納）、シフトされた結果などを格納する場所があります。 ALUの各サブユニットにおけるビットの流れと演算は、ゲート回路によって制御される。 これらの回路のゲートは、各演算コードに特定のアルゴリズムやシーケンスを使用するシーケンスロジックユニットによって制御されています。 演算ユニットでは、乗算と除算は、一連の加減算とシフト操作によって行われます。 負の数を表現する方法はいくつかある。
ALUの設計は、明らかにプロセッサの重要な部分であり、命令処理を高速化するための新しいアプローチが常に開発されています。