Un MP3 es un archivo de audio digital comprimido con un estándar definido por Motion Pictures Experts Group (MPEG). MPEG se formó para desarrollar técnicas para trabajar con video digital; Dado que la mayoría de los videos también contienen audio, este formato se desarrolló como una extensión de audio de ese trabajo. Oficialmente conocido como “MPEG-1, Layer 3”, MP3 es un algoritmo de compresión con pérdida que utiliza modelado psicoacústico para reducir el tamaño de los archivos de audio hasta en un 90%.
La psicoacústica se aprovecha de las deficiencias en el sistema auditivo humano para deshacerse de los bits digitales correspondientes a los sonidos que no se pueden escuchar. El oído humano no puede escuchar sonidos suaves en presencia de sonidos fuertes que tienen una frecuencia similar; por ejemplo, una conversación de voz se vuelve inaudible cuando un avión vuela bajo. Este efecto se conoce como enmascaramiento auditivo, y si se hace correctamente, los sonidos descartados no se perderán.
MP3 es un algoritmo con pérdida en el sentido de que los bits originales no se pueden recrear a partir de los bits comprimidos. Sin embargo, en términos de audición, el formato no tiene pérdidas porque el oído humano no puede distinguir entre una grabación de CD y una versión codificada correctamente. Los MP3 logran esta transparencia a una tasa de bits de aproximadamente 256 kilobits por segundo, o aproximadamente una sexta parte de los 1.4 megabits por segundo requeridos por el formato de disco compacto.
Es posible grabar MP3 a velocidades de bits más bajas, ahorrando aún más espacio, pero las diferencias audibles comienzan a aparecer a velocidades inferiores a 128 kilobits por segundo. A estas velocidades de bits más bajas, el formato puede utilizar un truco conocido como estéreo conjunto para mejorar la calidad. El audio generalmente consta de pistas de audio izquierda y derecha. El estéreo conjunto combina, siempre que sea posible, los sonidos comunes a las pistas izquierda y derecha en una sola pista. En lugar de izquierda y derecha, tiene canales «comunes» y «diferentes».
Al ser un estándar abierto y, por lo tanto, disponible para cualquier persona, ha jugado un papel importante en la adopción generalizada del formato de archivo MP3. Si bien las implementaciones específicas, como las del Instituto Fraunhofer, pueden estar protegidas por patentes, existen numerosas implementaciones de código abierto. Los archivos en este formato originalmente solo se podían reproducir en computadoras, pero desde entonces se han desarrollado reproductores portátiles económicos.