Zapis liczb ujemnych w systemie dwójkowym wiąże się z pewnymi komplikacjami, niestety nie mamy gdzie zanotować znaku liczby nie ma miejsca na postawienie znaczka "+" czy też "-".

Aby Przedstawić liczbę ujemną musimy zastosować pewne przekształcenia. W systemie uzupełnień do jedynki wiąże się to ze zmianą wszystkich bitów liczby na przeciwne (jedynki zamieniamy na zera, zera na jedynki).

Jak to wygląda w praktyce:

00001010 - liczba +10

11110101 - zamieniamy wszystkie bity na przeciwne - liczba -10

W tego typu zapisie najstarszy bit liczby (pierwszy od lewej) oznacza znak liczby (0-dodatnia, 1-ujemna).
Niedogodnością systemu uzupełnień do jedynki (u1) jest to, że liczba zero (0) może mieć znak:

00000000 = +0
11111111 = -0

z tego powodu częściej stosowanym systemem zapisu liczb ze znakiem jest system uzupełnień do dwóch U2.