形式言語の理論は、計算機科学において非常に重要な基礎をなしています。米国の言語学者ノーム・チョムスキーは、形式言語をその文法ルールの厳密さ（生成能力の強さ）に応じて4つのレベルに分類しました（チョムスキー階層）。下から順に、「正規言語（正規表現や有限オートマトンで処理可能）」、「文脈自由言語（BNF記法で定義され、プログラミング言語の構文解析に使われる）」、「文脈依存言語」、「句構造言語（最も制約が緩い）」となります。私たちが書いたプログラムがコンパイラによって実行可能な形に変換される過程では、まず正規言語のレベルで「単語」が切り出され（字句解析）、次に文脈自由言語のレベルで「文法構造（構文木）」が解析される（構文解析）、というように形式言語の理論が段階的に応用されています。