邏輯分析儀分為兩大類：邏輯狀態分析儀(Logic State Analyzer,簡稱LSA)和邏輯定時分析儀(Logic Timing Analyzer)。這兩類分析儀的基本結構是相似的，主要區別表現在顯示方式和定時方式上。
 

　　邏輯狀態分析儀用字符0、1或助記符顯示被檢測的邏輯狀態，顯示直觀，可以從大量數碼中迅速發現錯碼，便于進行功能分析。邏輯狀態分析儀用來對系統進行實時狀態分析，檢查在系統時鐘作用下總線上的信息狀態。它的內部沒有時鐘發生器，用被測系統時鐘來控制記錄，與被測系統同步工作，主要用來分析數字系統的軟件，是跟蹤、調試程序、分析軟件故障的有力工具。
 

　　邏輯定時分析儀用來考察兩個系統時鐘之間的數字信號的傳輸情況和時間關系，它的內部裝有時鐘發生器。在內時鐘控制下記錄數據，與被測系統異步工作，主要用于數字設備硬件的分析、調試和維修。
 

　　邏輯分析儀的工作過程就是數據采集、存儲、觸發、顯示的過程，由于它采用數字存儲技術，可將數據采集工作和顯示工作分開進行，也可同時進行，必要時，對存儲的數據可以反復進行顯示，以利于對問題的分析和研究。
 

　　將被測系統接入邏輯分析儀，使用邏輯分析儀的探頭(邏輯分析儀的探頭是將若干個探極集中起來，其觸針細小，以便于探測高密度集成電路)監測被測系統的數據流，形成并行數據送至比較器，輸入信號在比較器中與外部設定的門限電平進行比較，大于門限電平值的信號在相應的線上輸出高電平，反之輸出低電平時對輸入波形進行整形。
 

　　經比較整形后的信號送至采樣器，在時鐘脈沖控制下進行采樣。被采樣的信號按順序存儲在存儲器中。采樣信息以“*先出”的原則組織在存儲器中，得到顯示命令后，按照先后順序逐一讀出信息，按設定的顯示方式進行被測量的顯示。