在计算机编程的最低级别，堆栈是内存区域-通常位于随机的访问内存（RAM）——具有明确定义的行为类型。堆栈可以在称为推送的过程中向其中添加信息，也可以从堆栈中检索信息，这称为弹出。堆栈的模型是先进后出的，这意味着如果将多条信息压入堆栈，则第一个压入的元素将是最后一个弹出的元素，而最后压入的元素将是最后一个弹出的元素。成为使用 pop 命令检索的第一个。堆栈寄存器跟踪堆栈顶部，这始终是最后推入其中的项目。
堆栈寄存器是一个内存位置，通常位于 CPU 上，保存堆栈的当前地址。
当计算机程序执行时，正在执行的每条指令都有一个特定的内存地址，它所在的位置是在程序运行期间暂时存储。如果程序调用子例程（或过程、函数或方法，具体取决于编程语言），则程序必须跳转到子例程代码的内存地址来执行它。程序控制流中断并分支到子例程的地址被压入堆栈，以便被记住。当子程序执行完毕后，程序通过从堆栈寄存器指向的堆栈顶部弹出代码地址来知道应该返回主代码中的位置。
尽管还有其他方法可以用来实现相同的结果，使用堆栈和堆栈寄存器允许一个重要的编程概念，称为递归。递归函数是在自己的代码中调用自身的函数。此过程通常用于排序算法和某些数学函数。堆栈寄存器跟踪执行的所有最后地址是分支，因此函数可以安全地实现递归，并且知道控制最终将返回原点。如果整个堆栈已满并且内存中没有剩余空间，则会出现一种复杂情况，在这种情况下会发生堆栈溢出，从而停止程序的执行。
