MP3 je digitalna audio datoteka komprimirana prema standardu definiranom od strane Motion Pictures Experts Group (MPEG). MPEG je nastao kako bi razvio tehnike za rad s digitalnim videom; budući da većina videa sadrži i audio, ovaj format je razvijen kao audio proširenje tog djela. Službeno poznat kao “MPEG-1, Layer 3”, MP3 je algoritam kompresije s gubicima koji koristi psihoakustično modeliranje kako bi smanjio veličinu audio datoteka do 90%.
Psihoakustika koristi nedostatke u ljudskom slušnom sustavu kako bi odbacila digitalne bitove koji odgovaraju zvukovima koji se ne mogu čuti. Ljudsko uho ne može čuti tihe zvukove u prisutnosti glasnih zvukova slične frekvencije; na primjer, glasovni razgovor postaje nečujan kada mlaznjak leti nisko iznad glave. Ovaj efekt poznat je kao maskiranje sluha, a ako se izvede ispravno, odbačeni zvukovi neće biti izostavljeni.
MP3 je algoritam s gubitkom u smislu da se izvorni bitovi ne mogu ponovno stvoriti iz komprimiranih bitova. Međutim, u smislu sluha, format je bez gubitaka jer ljudsko uho ne može razlikovati CD snimku i njegovu ispravno kodiranu verziju. MP3-ovi postižu ovu transparentnost brzinom prijenosa od približno 256 kilobita u sekundi, ili otprilike jednu šestinu od 1.4 megabita u sekundi koju zahtijeva format kompaktnog diska.
Moguće je snimati MP3 zapise pri nižim brzinama prijenosa, štedeći još više prostora, ali se čujne razlike počinju pojavljivati pri brzinama ispod 128 kilobita u sekundi. Pri tim nižim brzinama prijenosa, format može koristiti trik poznat kao zajednički stereo za poboljšanje kvalitete. Zvuk se općenito sastoji od lijevog i desnog audio zapisa. Zajednički stereo kombinira, kad god je to moguće, zvukove koji su zajednički za lijevu i desnu stazu u jedan zapis. Umjesto lijevog i desnog, ima “zajedničke” i “različite” kanale.
Budući da je otvoren standard, te stoga dostupan svima, odigrao je veliku ulogu u raširenom prihvaćanju formata MP3 datoteke. Iako specifične implementacije, poput onih Fraunhofer instituta, mogu biti zaštićene patentima, postoje brojne implementacije otvorenog koda. Datoteke u ovom formatu izvorno su se mogle reproducirati samo na računalima, ali su od tada razvijeni jeftini prijenosni playeri.