Nos sistemas digitais que têm por base a lógica combinacional, os estados de suas saídas são dependentes apenas dos estados presentes (agora) das entradas, logo, estes sistemas não conseguem lidar com a variável tempo e perceber sequências de eventos, portanto, não têm capacidade de resolver qualquer problema que envolva a noção de tempo.

Usaremos como exemplo um controle automático de enchimento de uma caixa de descarga (caixa acoplada ao vaso sanitário). O objetivo é que o sistema controle a válvula de entrada V a partir de dois sensores de nível de água A e B, como no esquema a seguir.

Um circuito de lógica sequencial possui elementos de armazenamento e as saídas não são dependentes apenas das entradas presentes no momento. Elas dependem também de valores armazenados. Sendo assim, pode ser visto como uma parte puramente combinatória juntamente com uma memória.

Nesta lógica, os estados presentes das saídas não são dependentes apenas dos estados das entradas, mas são também dependentes dos estados anteriores do próprio sistema (memória).

Uma solução para o problema da caixa de descarga é usarmos um dispositivo de memória com a capacidade de guardar um bit, que é a definição funcional de flip-flop.