Mạch so sánh hoạt động bằng cách đối chiếu điện áp tín hiệu với một mức điện áp tham chiếu để quyết định trạng thái đầu ra. Khi điện áp tín hiệu vượt qua ngưỡng tham chiếu, mạch sẽ lập tức chuyển đầu ra từ mức thấp lên mức cao hoặc ngược lại, giúp hệ thống nhận biết điều kiện đã được thỏa mãn. Trong đời sống, nguyên lý này được ứng dụng để chế tạo các thiết bị tự động như đèn đường tự bật khi trời tối, máy điều hòa tự ngắt khi đủ lạnh, hệ thống báo cháy kích hoạt khi khói vượt ngưỡng và bộ sạc tự ngắt điện khi pin đầy.

a. -10

b.Tín hiệu ra là đường hình sin có biên độ 2V. Tại thời điểm t=0, khi tín hiệu vào bắt đầu đi lên hướng dương thì tín hiệu ra sẽ bắt đầu đi xuống hướng âm (do tính chất đảo pha).