FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sind die Basisbauelemente für eine Emulation. Größere Emulationssysteme bestehen aus der Zusammenschaltung von Dutzenden von einzelnen FPGAs. Das funktionelle Modell des Chips wird durch Struktursynthese, Technologieabbildung und Partitionierung auf das Emulationssystem abgebildet. Es entsteht eine Art virtueller Chip in programmierter Hardware. Die Emulation einer Schaltung ist in der Regel langsamer als der fertige Chip, aber sie ist ca. eintausendmal schneller als eine Simulation. Die Geschwindigkeit reicht aus, um die meisten Chips schon vor ihrer Fertigung in ihrem späteren Zielsystem zu testen. Dies stellt einen enormen Vorteil gegenüber der Simulation dar, da das Zusammenwirken eines Chips mit dem Zielsystem in Software meist nur sehr schwer dargestellt werden kann. Ein Nachteil der Emulationssyteme ist der sehr hohe Anschaffungspreis von einigen 100.000 Euro bis hin zu mehreren Mio. Euro, da zudem wegen der steigenden Designkomplexität alle paar Jahre eine Neuanschaffung ansteht.