數字信號（Digital signal）是離散時間信號（discrete-time signal）的數字化表示，通常可由模擬信號（analog signal）獲得。
模擬是壹組隨時間改變的數據，如某地方的溫度變化，汽車在行駛過程中的速度，或電路中某節點的電壓幅度等。有些模擬信號可以用數學函數來表示，其中時間是自變量而信號本身則作為應變量。離散時間信號是模擬信號的采樣結果：離散信號的取值只在某些固定的時間點有意義 （其他地方沒有定義），而不像模擬信號那樣在時間軸上具有連續不斷的取值。
若離散時間信號在各個采樣點（samples）上的取值只是原來模擬信號取值（可能需要無限長的數字來表示）的壹個近似，那麽我們就可以用有限字長（字長長度因應近似的精確程度而有所不同）來表示所有的采樣點取值，這樣的離散時間信號成為數字信號。將壹組精確測量的數值用有限字長的數值來表示的過程稱為量化（Quantization）。從概念上講，數字信號是量化的離散時間信號，而離散時間信號則是已經采樣的模擬信號。
隨著電子技術的飛速發展，數字信號的應用也日益廣泛。很多現代的媒體處理工具，尤其是需要和計算機相連的儀器都從原來的模擬信號表示方式改為使用數字信號表示方式。我們日常常見的例子包括手機、視頻或音頻播放器和數碼相機等。
壹般情況下，數字信號是以二進制數來表示的，因此信號的量化精度壹般以比特（bits）來衡量。
參考資料：