보통은 오토마톤의 통작을 표시하기 위해 사용되는 도형.

오토마톤의 어떤 상태 q에 있을 때 입력기호 x를 받으면 f(q, x)의 상태로 전이(轉移)한다. 동시에 g(q, x)인 출력기호를 낸다. 출력이 이처럼 상태와 입력의 함수일 때를 밀리(Mealy)형이라 하고, 상태만 의 함수일 때는 무어(Moore)형이라고 한다.

오토마톤의 동작은 상태전이함수 f와 출력함수 g를, 예를 들어 [그림]의 형태로 주면 결정되며 이것을 도시(圖示)한 것이 상태전이도이다. 즉 각 상태 q에 대해 각기 한 개의 마디점을 정하고, f(q, x)=q’ 및 g(q, x)=y이면 마디점 q에서 q’로 라벨 x/y가 붙은 변을 그린다. 무어형일 때는 f(q, x)=q’, g(q)=y일 때 마디점 q에서 마디점 q’로 라벨 x가 붙은 변을 그리고, 마디점 q에는 출력기호 y를 기입한다.

[그림]은 0과 1로 이루어지는 입력계열을 넣고, 1의 개수가 3의 배수가 될 때마다 출력 1을 내는 오토마톤의 상태전이도이다. 상태전이도는 또 유한(有限) 마르코프연쇄를 도시하기 위해 각 변에 전이확률을 기입한 것으로서 사용되기도 한다.