Digitalni signal je način prijenosa podataka koji pretvara podatke u diskretne vrijednosti, obično na temelju binarnog koda na kojem računalni sustavi rade, a koji se sastoji od paketa informacija kodiranih kao niz jedinica i nula. Korištenje digitalne signalizacije omogućuje točno i gotovo identično kopiranje određenih vrsta informacija poput brojeva, slova ili pojedinačnih boja piksela koje čine slike, a te se informacije mogu pohraniti bez dugotrajne degradacije njihove kvalitete. Međutim, kada se digitalna pretvorba signala događa iz izvorno analognog signala, kao što je glazba ili drugi prirodni valni oblici, krajnji rezultat je samo aproksimacija izvornog analognog signala i neka kvaliteta u digitalnom formatu može biti izgubljena.
Dok se analogni signali temelje na prirodnim procesima koji koriste oblike elektromagnetskih valova kojima se prenose električna energija i svjetlost, digitalna obrada signala zahtijeva digitalni pretvarač signala. Modulator-demodulator (modem) je takav uređaj. Prima analogne signale bilo iz prijenosa zračnih valova ili telefonskih linija i pretvara ih u digitalne signale koje računalo ili moderna digitalna televizija mogu prikazati kao korisne informacije.
Analogni prijenos signala uobičajen je oblik prijenosa u tehnologiji od 1800-ih, ali se od 2007. procjenjuje da je preko 94% pohranjenih i odaslanih informacija postalo digitalno diljem svijeta. To je u odnosu na samo 3% za digitalnu pohranu iz 1993. godine, a razlog za prelazak na digitalni prijenos signala često je kapacitet i šum. Analogni signali mogu se prenositi samo unutar definiranog raspona za valne duljine, a kada signal dosegne izvan tog raspona ili ga ometaju drugi analogni signali duž sličnih valnih duljina, izobličenja i šum mogu degradirati vrijednost signala.
Budući da se digitalni signali temelje na principu diskretnog uključivanja/isključivanja prijenosa, oni su daleko manje podložni korupciji na velikim udaljenostima. Digitalni signal se također može razbiti u zasebne pakete informacija poznatih kao računalni bajtovi i poslati pojedinačno na odredište gdje se ponovno sastavljaju. To omogućuje mnogo učinkovitije sredstvo prijenosa podataka duž nasumičnih mreža kao što je Internet, a također povećava brzinu prijenosa podataka u svemu.
Jedan od glavnih nedostataka digitalnog TV signala ili digitalnog kabelskog signala, na primjer, jest da je to umjetna reprodukcija izvornih podataka, dok analogni signal počinje kao točna kopija izvornika. Kako digitalni signal prevodi više uređaja, kodira se kao analogno i dekodira kao digitalno, te ponovno sastavlja na krajnjoj točki, kvaliteta reprodukcije može biti izgubljena. To je zbog činjenice da su digitalni signali često kopije kopija kopija, a u tom procesu, aproksimacije moraju biti napravljene tehnologijom kako bi se replicirao ono što je bio izvorni signal. Bežični digitalni prijenosi također mogu biti oštećeni drugim bežičnim aktivnostima u području ili radio signalima koji ih ometaju, iako je to manji problem od oštećenja signala u analognim prijenosima preko zraka.