Ein digitales Signal ist eine Möglichkeit zur Übertragung von Daten, die die Daten in diskrete Werte umwandelt, normalerweise basierend auf dem Binärcode, mit dem Computersysteme arbeiten, der aus Informationspaketen besteht, die als Folgen von Einsen und Nullen codiert sind. Die Verwendung digitaler Signalisierung ermöglicht ein genaues und nahezu identisches Kopieren bestimmter Arten von Informationen wie Zahlen, Buchstaben oder den einzelnen Pixelfarben, aus denen Bilder bestehen, und diese Informationen können ohne langfristige Qualitätseinbußen gespeichert werden. Wenn jedoch eine digitale Signalumwandlung von einem ursprünglich analogen Signal erfolgt, wie beispielsweise bei Musik oder anderen natürlichen Wellenformen, ist das Endergebnis nur eine Annäherung des ursprünglichen analogen Signals und es kann eine gewisse Qualität im digitalen Format verloren gehen.
Während analoge Signale auf natürlichen Prozessen basieren, die die elektromagnetischen Wellenformen nutzen, durch die Elektrizität und Licht übertragen werden, erfordert die digitale Signalverarbeitung einen digitalen Signalwandler. Ein Modulator-Demodulator (Modem) ist ein solches Gerät. Es empfängt analoge Signale entweder von Luftwellenübertragungen oder Telefonleitungen und wandelt sie in digitale Signale um, die ein Computer oder modernes digitales Fernsehen als nützliche Informationen anzeigen kann.
Die analoge Signalübertragung ist seit dem 1800. Jahrhundert eine gängige Form der Übertragung in der Technologie, aber bis 2007 wird geschätzt, dass über 94% der gespeicherten und übertragenen Informationen weltweit digital geworden sind. Dies ist ein Anstieg von nur 3% für die digitale Speicherung im Jahr 1993, und die Gründe für die Umstellung auf digitale Signalübertragungen sind oft Kapazitäten und Rauschen. Analoge Signale können nur innerhalb eines definierten Wellenlängenbereichs übertragen werden, und wenn das Signal außerhalb dieses Bereichs gelangt oder durch andere analoge Signale ähnlicher Wellenlängen gestört wird, können Verzerrungen und Rauschen den Wert des Signals verschlechtern.
Da digitale Signale auf einem diskreten Ein/Aus-Übertragungsprinzip basieren, sind sie über große Distanzen weit weniger korruptionsanfällig. Ein digitales Signal kann auch in separate Informationspakete, die als Computerbytes bekannt sind, zerlegt und einzeln an ein Ziel gesendet werden, wo sie wieder zusammengesetzt werden. Dies ermöglicht eine viel effizientere Übertragung von Daten in zufälligen Netzwerken wie dem des Internets und erhöht insgesamt die Geschwindigkeit der Datenübertragung.
Einer der Hauptnachteile eines digitalen Fernsehsignals oder digitalen Kabelsignals ist beispielsweise, dass es sich um eine künstliche Reproduktion der Originaldaten handelt, während ein analoges Signal als exakte Kopie des Originals beginnt. Da ein digitales Signal von mehreren Geräten übersetzt, analog codiert und als digital decodiert und am Endpunkt wieder zusammengesetzt wird, kann die Qualität der Wiedergabe verloren gehen. Dies liegt an der Tatsache, dass digitale Signale oft Kopien von Kopien von Kopien sind und dabei durch die Technologie Annäherungen gemacht werden müssen, um das Originalsignal zu replizieren. Drahtlose digitale Übertragungen können auch durch andere drahtlose Aktivitäten in der Umgebung oder Funksignale, die sie stören, beschädigt werden, obwohl dies tendenziell weniger ein Problem darstellt als eine Signalkorruption bei analogen Übertragungen über die Luft.