현실 세계의 아날로그 정보를 인지하여 그에 맞게 대응할 수 있도록 센서와 마이크로컨트롤러 등의 하드웨어 장치와 소프트웨어로 컴퓨팅 시스템을 만드는 것. 넓게는 사람이 디지털 세계를 이해하고 창의적으로 활용하기 위한 프레임워크라고 볼 수 있으며, 좁게는 소프트웨어와 하드웨어 부품 등으로 기기를 직접 제작하는 것을 의미한다. 즉, 현실을 감지하고 제어하는 컴퓨터를 만드는 것으로, 컴퓨팅 사고 교육, 미디어 아트, 로봇 등 다양한 분야에서 응용된다.
뉴욕 대학교에서 물리 컴퓨팅을 가르치는 톰 아이고(Tom Igoe) 교수는 물리 컴퓨팅을 ‘사람이 현실 세계를 물리적으로 표현하기 위해 컴퓨터와 소통하는 방법을 배우기 위한 접근(Physical Computing is an approach to learning how humans communicate through computers that starts by considering how humans express themselves physically)’으로 정의하고 있다.
초기 물리 컴퓨팅은 뉴 미디어 아트(new media art) 예술가들이 컴퓨터를 이해하여 영상물이나 빛을 이용한 작품을 만들기 위해서 사용하고 발전시켰다. 작품과 실제 환경을 연결하고, 대화형 컴퓨팅 기기와 사람 사이에 새로운 직관적 인터페이스를 만드는 과정을 통해 다양한 예술 작품을 만든다. 교육 분야에서는 창의적 컴퓨팅과 소프트웨어 교육에 많이 활용된다. 학생들은 물리적인 것을 실제로 보고 만지고 느끼면서 재미를 느끼고 컴퓨터, 알고리즘 등에 대해 쉽게 배울 수 있다. 물리 컴퓨팅의 학습 도구의 대표적 제품으로 아두이노(Arduino), 라즈베리파이(Raspberry Pi) 등 싱글 보드 컴퓨터가 활용되며, 간단한 LED 스탠드, 장난감 로봇, 디지털 온도계 등을 만들 수 있다. 예술과 교육 분야 이외에도 게임, 공장 자동화 등 다양한 분야에 적용된다. 최근에는 음파 탐지 및 음성 인식, 컴퓨터 비전, 촉각 인터페이스, 모션 캡처 등 사물 인터넷 기반 기술로도 활용되고 있다.