Определение: Асинхронным автоматом называется конечный автомат все составляющие которого, устойчивы по всем входным знакам. Это означает, что для всех состояний и . На графе, если есть дуга, ведущая в какую ни будь вершину автомата, то существует дуга, которая идет из этой же вершины, помеченной и не существует дуги, ведущей из этой вершины со знаком , причем, не существование этой дуги говорит о том, что автомат может быть недетерминированным.

Только применение знака на входе может привести к смене состояния автомата. Это значит, что синхронизация работы автомата в автоматной сети, состоящей из асинхронных автоматов, выполняется автоматически, без специальных мер.

(Изменение входного знака приводит к изменению состояния, которое может привести к изменению выходного знака, т.е. автоматы взаимно согласуются. Такты работы автоматов задаются сменной входного знака.)
Проинтерпретируем теорему 4.2. для этого автомата:

Если исходный автомат асинхронный, то входной знак, поданный на его вход, приводит к функционированию автомата не в дискретные моменты времени, а в моменты смены ( изменения ) этого знака. Т.е. такты синхронизации или моменты функционирования автомата определяются по изменению состояния входа ( асинхронный автомат )
Если асинхронный автомат представлен в виде схем по теореме о структурном синтезе, то мы имеем:
1) Изменение входного знака приводит к изменению входного знака на входе ?, а это приводит к тому, что изменяется выход у автомата ?;
2) Изменение выходного знака ? приводит к изменению входного знака у линии задержки. Через какое-то время это изменение появится на выходе D и приведёт к изменению знака на втором входе ?;
3) Это изменение может привести в общем случае к повторному изменению состояния выхода автомата ?2 . Но так как исходный автомат асинхронный, то имеем:
? ( a , a ) = q ; ?( q`, a ) = q , ?q` , где ?q ? Q ?a ? A
Последнее означает, что автомат ?, после появления задержанного знака на втором входе не может, не может изменить своё состояние выхода, если исходный автомат асинхронный.
Это означает, что при синтезе асинхронных автоматов, элемент задержки D можно использовать.