（説明しやすいので、4ビットで説明します)
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コンピュータにおいて、データはどのようにメモリへ記憶されるのでしょうか？
それは次のように『スイッチが並んでいる!』 と考えると、分かりやすいでしょう。
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分かりやすくするため、スイッチの『ON』に『1』、『OFF』に『0』を割り当てています。 スイッチの状態→ 0000
このスイッチの組み合わせは、次のように16通りのパターンが存在します。
| パターン |
|---|
| 0000 |
| 0001 |
| 0010 |
| 0011 |
| 0100 |
| 0101 |
| 0110 |
| 0111 |
| 1000 |
| 1001 |
| 1010 |
| 1011 |
| 1100 |
| 1101 |
| 1110 |
| 1111 |
なお、このスイッチのONとOFFのように、２つだけ区別する情報を論理値と呼びます。
『あるのと、そうでないもの』という区別ができれば、それは論理値と言えます。
一般には、『真と、偽』や『Trueと、False』という表現を使います。
そして、『真（やスイッチON）を1、
偽（やスイッチOFF）を0』にする割り当てを正論理、
その逆を負論理と呼びます。
そして、この論理値のひとつを区別できる情報量を1ビットと呼びます。
１ビットでは２つに区別することしかできませんが、
２つのビットをあわせると区別できる情報が倍の４通りのパターンになります。
この時、情報のサイズ（量）を２ビットといいます。
そして、１ビット増えるとこのビットのパターンは２倍に増えます。
ですから、必要なら２倍、２倍として行けばビットのパターンの数を求めることができます。
つまり、３ビットでは２ビットの倍で、８通り、
４ビットでは３ビットの倍で、１６通りのパターンになる訳です。
以上の理屈から、Nビットで表現できるビットパターンの数は、２Nとなります。
以下で、いくつかのビット数に対するビットパターンの数を示します。
| ビット数 | ビットパターンの数 |
| 1 | 2 |
| 2 | 4 |
| 3 | 8 |
| 4 | 16 |
| 5 | 32 |
| 7 | 128 |
| 8 | 256 |
| 9 | 512 |
| 15 | 32768 |
| 16 | 65536 |
| 32 | 4294967296 |