Cổng logic được lập bằng sử dụng điốt hoặc transistor làm công tắc điện tử. Trước đây nó có thể được xây dựng từ các đèn điện tử chân không, rơ le điện từ, quang học, thậm chí là cơ cấu cơ học, tuy nhiên những dạng này đã lỗi thời hoặc không thích hợp với thực tế. Công nghệ lượng tử thì đang hướng đến sử dụng các phân tử.

Tuy nhiên hiện nay trong công nghiệp điện tử chúng được chế thành mạch tích hợp (IC), hoặc là thành phần trong IC khác lớn hơn, cho đến là thành phần của mạch tích hợp cỡ lớn LSI.[3] Các phần tử thực thi cũng đã đổi khác, bằng transistor theo sơ đồ bù (complementary), với hai loại IC chính:[1]

• TTL dùng transistor lưỡng cực, như họ 7400, ví dụ IC 4 cổng NAND 7400.
• CMOS dùng complementary MOSFET, như họ 4000, ví dụ IC 4 cổng NAND 4011.

Trong thực tế thực hiện, các mạch đều không lý tưởng, và đặc trưng bởi:

• Độ trễ thực thi: chênh thời gian nhận được kết quả với thời gian tín hiệu đến
• Tần số làm việc cao nhất
• Mức điện áp ngưỡng của logic ngõ vào: Tuỳ thuộc cách lập mạch ngõ vào của nhà sản xuất. Các TTL thường có mức 0.7 V, trong khi CMOS là nửa mức điện áp nguồn. Nó dẫn đến việc phải tính đến tương thích mức logic khi ghép các mạch logic thuộc họ khác nhau với nhau.
• Khả năng chịu tải đầu ra.