三进制计算机，是以三进制数字系统为基础而发展的计算机。
于 1840年由 Thomas Fowler 就以平衡三进制的设计，使用木材建造了一台早期的计算机。第一台数字电子三进制计算机 Setun，是于 1958年在苏联莫斯科国立大学由 Nikolay Brusentsov 所建造，它比二进制计算机在未来发展上更有优势，但二进制计算机因其低耗电和低廉的生产成本，而于现代盛行。1970年，布鲁纳多夫构建了一个增强版本，他称之为 Setun-70。在1973年美国开发了在二进制计算机器上模拟三进制计算的 Ternac 模拟器。
随着技术进步，真空管和晶体管等计算机元器件被速度更快、可靠性更好的铁氧体磁芯和半导体二极管取代。这些电子组件组成了很好的可控电流变压器，这为三进制逻辑电路的实现提供了可能性，因为电压存在着三种状态：正电压（1）、零电压（0）和负电压（-1）。三进制逻辑电路非但比二进制逻辑电路速度更快、可靠性更高，而且需要的设备和电能也更少。这些原因促成了三进制计算机Сетунь的诞生。
三进制逻辑相比较现今的计算机使用二进制数字系统更接近人类大脑的思维方式：二进制计算规则非常简单但并不能完全表达人类想法。在一般情况下，命题不一定为真或假，还可能为未知。在三进制逻辑学中，符号 1 代表真；符号 -1 代表假；符号 0 代表未知。这种逻辑表达方式更符合计算机在人工智能方面的发展趋势。它为计算机的模糊运算和自主学习提供了可能，但目前电子工程师对这种非二进制的研究大都停留在表面或形式上，没有真正深入到实际应用中去。
三进制代码的一个特点是对称，即相反数的一致性，因此它就和二进制代码不同，不存在无符号数的概念。这样，三进制计算机的架构也要简单、稳定、经济得多。其指令系统也更便于阅读，而且非常高效。
随着生产二进制计算机组件的经济规模出现，三进制计算机受到关注而流行于世的可能性已经降低。然而 Donald Knuth认为，以三元逻辑的简单设计与高效，可能会有人再次投入研发；有种可能的可行方案是将光学计算机与三元逻辑系统相结合。使用光纤的三元计算机可以使用 0 和 2 的正交偏振光作为 1 和 -1。IBM 也有报导三元计算主题的论文，但它并没有积极参与其中。
约瑟夫逊结已被提出作为一个平衡的三元存储器单元，采用循环超导电流，无论是顺时针、逆时针，或关断。“由于三元操作，所提出的存储器电路的优点是具有高速计算能力，低功耗和非常简单的构造，并具有较少的组件。”
2009年，量子计算机被提出使用量子三态 qutrit，而不是典型的量子位。当量子元素的基态数为 d 时，称为 qudit。
