FPGA是指现场可编程门阵列(Field-programmable gate array)，它是一种可编程逻辑设备，可执行任意的数字电路操作。FPGA最显著的特点就是有着可重构的逻辑结构，用户可以根据自己的需要，对FPGA的逻辑结构进行编程和修改。
FPGA通常由可编程逻辑单元（CLB）、输入/输出单元（IOB）、数字信号处理单元（DSP）和Block RAM组成。各个单元都由可编程逻辑单元、锁存器及线路中继器组成，以实现处理数据和控制。这些单元可通过复杂的互相连接，形成一个可以执行任意逻辑操作的模块。
FPGA的可编程结构是基于查找表(Look-Up Table，缩写为LUT)的。查找表可以保存每个输入电压的输出值，从而达到可编程的目的。
实际上，每个FPGA单元内部包含了一些可编程逻辑单元（CLB，即常用的基本单元组成的矩阵）、输入/输出单元（IOB）等，还包括LUT、寄存器及线路中继器，在组合不同的上述单元时，向FPGA中输入自定义的设计，然后下载到FPGA内部，形成可执行的数字电路。
由于LUT是FPGA中的基本逻辑单元，因此我们称FPGA是基于查找表的可编程结构，LUT的个数决定了FPGA的可编程度。一个LUT通常由4-6个输入和1个输出组成，一个FPGA内部会有上千个LUT。
FPGA的编程方式有两种：硬件描述语言（HDL）和图形化编程软件。
HDL是一种专门用于数字电路描述的编程语言，它可以用于编写FPGA的传统VHDL和Verilog代码。使用HDL编写的代码，在执行之前需要进行综合和布局布线的操作。这种编程方式更为灵活、功能更加强大，但编写复杂，学习成本高。
图形化编程软件是采用图形用户界面（GUI）的软件工具，使得硬件设备生成的数据可以通过拖拽图块的方式进行编程设计。这种方式适用于初学者，容易上手。但其缺点是所构建的硬件电路可编程逻辑较为单一。
FPGA已经广泛应用于计算机网络与通讯、数字信号处理、图像处理、现场控制、汽车电子、音视频等众多领域。
在计算机网络与通讯领域中，FPGA用于高速数据传输。在数字信号处理中，FPGA可以实现人工智能的神经网络和深度学习，广泛应用于语音识别、图像处理和自动驾驶等领域。
在图像处理领域，FPGA被广泛应用于医疗影像分析、视频解码、虚拟现实和增强现实等多个方面。
在现场控制和汽车电子领域，FPGA可被应用于实时数据采集、实时信号处理和控制器设计。在音视频领域，FPGA可以实现高效和高清的图像、音频的处理和解码。
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