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Para hablar sobre la Máquina de Turing es obligatorio inicialmente conocer aspectos de la vida de su inventor Alan Mathison Turing, quien nació en Paddington, Londres, el 23 de junio de 1912. Alan Turing fue matemático, lógico, informático teórico, criptógrafo, filósofo, biólogo teórico, maratoniano y corredor de ultradistancia, considerado hoy día como el padre de la ciencia de la computación y de la informática moderna. Sus primeros trece años los pasó en la India, donde su padre trabajaba en la Administración colonial; posteriormente de vuelta al Reino Unido estudió en el King's College y al graduarse viajó a los EEUU trabajando en la Universidad de Princeton junto al lógico Alonzo Church. Su papel durante la segunda guerra mundial fue fundamental, ya que su labor se basó en descifrar los códigos nazis, muy especialmente los de la máquina Enigma, considerándose que su trabajo redujo la duración de la guerra entre 2 y 4 años. En 1952 fue sentenciado a castración química con inyecciones de estrógeno para anular su líbido debido a su homosexualidad y en 1954 fue hallado muerto con una manzana llena de cianuro.
La Máquina de Turing es un dispositivo que manipula símbolos sobre una tira de cinta conforme a una tabla de reglas, la cual puede ser adaptada para simular la lógica de cualquier algoritmo de computador y es particularmente útil en la explicación de las funciones de una CPU dentro de un computador. Las máquinas de Turing apoyan a los científicos en lo que tiene que ver con la comprensión de los límites del cálculo mecánico. Alan Turing logró demostrar que la máquina podía solucionar cualquier problema matemático presentado mediante un algoritmo. Hoy día continúan siendo objeto central de estudio en la teoría de la computación. La máquina de Turing fue el primer modelo teórico para las computadoras y ha servido de base para el desarrollo teórico en las ciencias de la computación y la teoría de la complejidad, resultando un un modelo práctico para la computación en máquinas reales, las cuales precisan modelos más rápidos como los basados en RAM.
Sus principales características son las siguientes: a) la entrada que tiene la cinta antes de que comience el cálculo debe consistir en un número finito de símbolos; b) la cinta de la máquina tiene una de longitud ilimitada; c) el cabezal de lectura y escritura puede ser programable.; d) la máquina es capaz de hacer seis tipos de operaciones fundamentales: leer, escribir, mover hacia la izquierda, mover hacia la derecha, cambiar de estado y detenerse; e) tiene la capacidad de computar cualquier cosa que cualquier computadora moderna pueda calcular; f) está formada por un alfabeto de entrada y uno de salida y por un símbolo especial llamado blanco.
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Una máquina de Turing que es capaz de simular cualquier otra máquina de Turing es llamada una máquina universal de Turing (UTM, o simplemente una máquina universal). Una definición más matemáticamente orientada, con una similar naturaleza "universal", fue presentada por Alonzo Church, cuyo trabajo sobre el cálculo lambda se entrelaza con el de Turing en una teoría formal de la computación conocida como la tesis de Church-Turing. La tesis señala que las máquinas de Turing capturan, de hecho, la noción informal de un método eficaz en la lógica y las matemáticas y proporcionan una definición precisa de un algoritmo o 'procedimiento mecánico'.
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