Auf der Register-Transfer-Ebene existieren Register und Operationen. Die Eingabe auf dieser Ebene erfolgt mit Hilfe einer Hardwarebeschreibungssprache (Hardware Description Language, HDL). Die am weitsten verbreiteten Sprachen sind Verilog und VHDL. Für die eigentlich digitalen HDLs existieren Erweiterungen, um analoge Blöcke zu beschreiben. HDLs sind in der Lage, sowohl Funktion als auch Struktur zu beschreiben.