Zafascynowany algebrą Boole’a starał się znaleźć jej zastosowanie w programowaniu przełączników obwodów elektrycznych. W swojej pracy magisterskiej, napisanej w 1938 r., sformułował pomysł zastosowania bramek logicznych realizujących operacje zgodnie z algebrą Boole’a z zastosowaniem przekaźników. Zastosowanie systemu dwójkowego pozwoliło na znaczące zoptymalizowanie budowy komputerów w okresie powojennym.
W roku 1948, zajmując się zagadnieniem przepustowości linii telefonicznych, Shannon opracował wiele ważnych do dziś formuł matematycznych, które stanowią podstawę nowoczesnej teorii informacji. Jego twierdzenia nabrały szczególnego znaczenia praktycznego po wynalezieniu układów scalonych. Jego teorie dały podstawy do współczesnej ekspansji komputerów i Internetu.
„Rewolucja cyfrowa zaczęła się od niego” powiedział na wieść o jego śmierci amerykański informatyk Neil Sloane, wydawca i redaktor dzieł zebranych Shannona. „Był to jeden z największych umysłów minionego stulecia” – dodał – „bez niego nie istniałyby dziś najważniejsze zdobycze naszej cywilizacji”.