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NMOS邏輯門電路是全部由Ｎ溝道MOSFET構成。由於這種器件具有較小的幾何尺寸，適合於製造大規模集成電路。此外，由於NMOS集成電路的結構簡單，易於使用CAD技術進行設計。與CMOS電路類似,NMOS電路中不使用難於製造的電阻 。NMOS反相器是整個NMO邏輯門電路的基本構件，它的工作管常用增強型器件，而負載管可以是增強型也可以是耗盡型。現以增強型器件作爲負載管的NMOS反相器爲例來說明它的工作原理。
上圖是表示NMOS反相器的原理電路，其中T1爲工作管，T2爲負載管，二者均屬增強型器件。若T1和T2在同一工藝過程中製成，它們必將具有相同的開啓電壓VT。從圖中可見，負載管T2的柵極與漏極同接電源VDD，因而T2總是工作在它的恆流區,處於導通狀態。當輸入vI爲
高電壓（超過管子的開啓電壓VT）時，T1導通，輸出vO；爲低電壓。輸出低電壓的值，由T1，T2兩管導通時所呈現的電阻值之比決定。通常T1的跨導gm1遠大於T2管的跨導gm2，以保證輸出低電壓值在+1V左右
。當輸入電壓vI爲低電壓（低於管子的開啓電壓VT）時，T1截止，輸出vO爲高電壓。由於T2管總是處於導通狀態，因此輸出高電壓值約爲（VDD—VT）。通常gm1在100～200
之間,而gm2約爲5～15。T1導通時的等效電阻Rds1約爲3～10kΩ，而T2的Rds2約在100～200kΩ之間
。負載管導通電阻是隨工作電流而變化的非線性電阻。
在NMOS反相器的基礎上，可以製成NMOS門電路。下圖即爲NMOS或非門電路。只要輸入A，B中任一個爲高電平，與它對應的MOSFET導通時，輸出爲低電平；僅當A、B全爲低電平時，所有工作管都截止時，輸出才爲高電平。可見電路具有或非功能，即
或非門的工作管都是並聯的，增加管子的個數，輸出低電平基本穩定，在整體電路設計中較爲方便，因而NMOS門電路是以或非門爲基礎的。這種門電路不像TTL或CMOS電路作成小規模的單個芯片 ，主要用於大規模集成電路。
以上討論和分析了各種邏輯門電路的結構、工作原理和性能，爲便於比較，現用它們的主要技術參數傳輸延遲時間Tpd和功耗PD綜合描述各種邏輯門電路的性能，如圖所示。
