Les premiers langages de programmation étaient conçus de manière à traiter et à sortir des données sous forme de tableaux, souvent sur une imprimante. Les techniques de programmation ont évolué depuis, et les données peuvent être représentées plus efficacement dans la mémoire de l'ordinateur, plutôt que séquentiellement sur une feuille de papier. Un logiciel tableur est conçu de manière à réaliser des calculs généraux en se basant sur des relations spatiales, et non plus temporelles, entre les données.
La plupart des autres programmes de calcul utilisent en effet le temps, c'est-à-dire l'ordre logique des instructions, comme premier principe d'organisation. Un point d'entrée bien défini provoque l'exécution de la première instruction, puis toutes les instructions suivent à la suite.
Au contraire, dans une feuille de calcul, un ensemble de cellules est défini, ainsi que des relations logiques spatiales entre elles. Dans les premiers tableurs, ces relations étaient en deux dimensions, représentées par une grille. Au fil du temps, de nouvelles fonctionnalités sont apparues, comme l'organisation de feuilles indépendantes mais pouvant être reliées logiquement l'une à l'autre, dans un embryon de troisième dimension. Les tableurs les plus avancés proposent des opérations comme la rotation ou la transposition de matrices de données ; et peuvent présenter les jeux de données graphiquement.
Les cellules d'une feuille de calcul sont les équivalents fonctionnels des variables dans un programme séquentiel. Les cellules peuvent contenir des formules, c'est-à-dire une série d'instructions qui permettent de calculer leur valeur à partir d'autres variables de la feuille de calcul, ou bien à partir de variables externes (comme la date ou l'heure). Les tableurs utilisent les concepts de références relatives et absolues, par exemple, afin de faciliter l'édition et la compréhension des formules.
En général, les tableurs mettent à jour automatiquement les valeurs des cellules qui dépendent d'un paramètre qui a varié. Les premiers tableurs utilisaient des stratégies simplistes, comme la mise à jour des cellules dans un ordre particulier ; les tableurs plus modernes ne calculent que le minimum nécessaire grâce à la construction d'un arbre de dépendance entre les cellules.
La plupart des concepts rencontrés en programmation séquentielle se retrouvent dans le monde des tableurs. Par exemple, le parcours de boucles indexées est représenté par un traitement d'une table de cellules, et une boucle infinie peut être obtenue en référençant réciproquement deux cellules (arbre de dépendance cyclique). La plupart des tableurs acceptent ce type de références cycliques, dont l'exécution peut être contrôlée par l'utilisateur ou par le programme lui-même.
La puissance des tableurs dérive certainement de la capacité intuitive du cerveau humain à représenter des objets dans l'espace et à appréhender des relations complexes entre ces objets. Beaucoup de gens trouvent plus facile de réaliser un calcul complexe dans un tableur plutôt que dans un logiciel adapté, et ce malgré l'inadéquation évidente entre l'outil et le but poursuivi.
