Lógica sequencial é uma forma de desenho de circuito binário que emprega uma ou mais entradas e uma ou mais saídas, cujos estados são relacionados por regras definidas que dependem, em parte, de estados anteriores. Cada uma das entradas e saídas pode atingir um ou dois estados: lógica 0 (baixa) ou lógica 1 (alta).
Um exemplo comum de circuito que emprega lógica sequencial é o flip-flop, também chamado de porta biestável. Um simples flip-flop tem dois estados estáveis. O flip-flop mantém seus estados indefinidamente até que um pulso de entrada chamado trigger seja recebido. Se um trigger for recebido, as saídas flip-flop mudam seus estados de acordo com regras definidas, e permanecem nesses estados até que outro trigger seja recebido.
Existem vários tipos diferentes de circuitos de flip-flop, com designadores como D, T, J-K, e R-S. Os circuitos flip-flop são interligados para formar as portas lógicas que compreendem circuitos integrados digitais (IC s), como chips de memória e microprocessadores.
Lógica sequencial difere da lógica combinatória (também chamada lógica combinatória). Neste último esquema, os estados de saída dependem apenas dos estados de entrada num momento específico do tempo, e não dos estados anteriores.