La Máquina Analítica de Babbage constaba de los mismos componentes materiales que su anterior Máquina de Diferencias, es decir, engranajes y ejes, pero a una escala inconmensurablemente mayor, puesto que requería miles de esos elementos, por un lado, y controles de regulación, por otro. El inmenso conjunto proyectado sólo podía accionarse mediante la energía producida por una máquina de vapor.
Si bien la estructura material de las dos máquinas era básicamente similar, la Máquina Analítica suponía un concepto radicalmente nuevo y auténticamente revolucionario, puesto que poseía la capacidad de operar de distinta manera según los problemas planteados, o lo que es lo mismo: la secuencia de las operaciones se alteraba en función del resultado de los cálculos inmediatamente anteriores. Además, como la estructura de la máquina permitía múltiples usos, su gobierno debía realizarse mediante la introducción de tarjetas perforadas, lo que a su vez exigía un memoria donde almacenar las instrucciones, para que éstas intervinieran en los momentos oportunos para regular los cálculos.