Zustandsübergangsdiagramme beschreiben Zustände und Übergänge zwischen den Zuständen. Ein Systemzustand entspricht im Regelfall einem Satz von inneren Zuständen und/oder Ausgangswerten des Systems. Ein Zustandsübergang erfolgt jeweils bei der Änderung der Eingangsvariablen. Die Zustandsübergänge werden in Zustandsübergangsdiagrammen durch Kanten dargestellt. Die Zustände werden durch Knoten beschrieben. An den Zustandsübergängen werden jeweils die Eingangssignaltransitionen notiert, unter denen der entsprechende Zustandswechsel erfolgt. Zustandsübergangsdiagramme eignen sich besonders gut, um endliche Automaten zu beschreiben. Die Beschreibung von Systemeigenschaften oder Strukturinformationen ist in Zustandsübergangsdiagrammen nicht möglich. Je nach Art des beschriebenen endlichen Automaten erfolgt die Darstellung der Ausgangssignale.