Машина Тьюринга связана с развитием теории вычислимости и информатики следующим образом:

Изначально она была разработана как теоретический инструмент для изучения границ вычислимости и доказательства невозможности существования алгоритмов для решения некоторых задач. 2

Со временем машина Тьюринга стала фундаментальной моделью в теории сложности алгоритмов, служа удобным инструментом для формального исследования алгоритмов. 2 С её помощью можно оценивать временную сложность выполнения алгоритмов и объём памяти, требуемый для вычислений, включая абстрактную оценку, применимую к реальным вычислительным системам. 2

Работы Тьюринга положили начало математической теории вычислений, а вычислимость при помощи машины Тьюринга стала признанным определением процедуры. 1

Кроме того, тезис Чёрча-Тьюринга, сформулированный на основе машины Тьюринга, говорит о том, что любой алгоритм можно запрограммировать на машине Тьюринга. 3