Teledetekcja to technika uzyskiwania informacji o czymś na odległość, bez fizycznej interakcji. Teledetekcja cyfrowa jest bardziej wyrafinowaną wersją tej metody, która wykorzystuje zaawansowaną elektronikę do gromadzenia informacji i ich interpretacji. Różni się to od konwencjonalnej teledetekcji, która obejmuje urządzenia analogowe, a także metody tak podstawowe, jak percepcja wzrokowa lub po prostu akt patrzenia na coś.
Aplikacje wykorzystujące teledetekcję cyfrową mogą mieć bardzo różny zakres. Na przykład satelity pogodowe i maszyny ultradźwiękowe są typami urządzeń teledetekcyjnych, chociaż przedmioty ich badań są skrajnie różne. Ważną rzeczą do zapamiętania jest to, że skala nie ma znaczenia, jeśli chodzi o teledetekcję. Jego podstawową zaletą jest możliwość pozyskiwania danych o obiektach, które są albo niedostępne, albo skutecznie niematerialne, bez względu na ich wielkość.
Na przykład urządzenie do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) może skanować wnętrze ludzkiego ciała przez skórę, eliminując w wielu przypadkach potrzebę chirurgii eksploracyjnej. W podobny sposób urządzenia zwane fotometrami mierzą ilość promieniowania emitowanego lub odbijanego przez odległe obiekty, takie jak gwiazdy. Mikroskopy elektronowe mierzą niektóre z najmniejszych obiektów znanych człowiekowi, które inaczej można ocenić tylko w ogromnych ilościach.
Teledetekcja cyfrowa, podobnie jak teledetekcja w ogóle, można podzielić na dwa główne typy — pasywną i aktywną. Bierne cyfrowe urządzenie do teledetekcji jedynie odbiera informacje wizualne, które są wyświetlane przez dowolny obserwowany obiekt. Kamera cyfrowa jest przykładem czujnika pasywnego, ponieważ rejestruje światło emitowane przez obiekt i przechowuje je.
Natomiast aktywna teledetekcja cyfrowa działa poprzez wysyłanie sygnału, który skanuje obiekt i odsyła wyniki. Sonar aktywny, który polega na emitowaniu fal dźwiękowych i interpretowaniu sposobu, w jaki odbijają się one od obiektów, jest rodzajem aktywnej teledetekcji cyfrowej. Innym przykładem jest radar, który polega na pomiarze odległości i kierunku fal radiowych odbijających się od celów na ich drodze.
W prawie wszystkich przypadkach teledetekcji cyfrowej informacji będących przedmiotem zainteresowania nie można zmierzyć bezpośrednio. Zamiast tego stosuje się zasadę znaną jako problem odwrotny, zgodnie z którą znana względna wielkość jest mierzona i wykorzystywana do uzyskania pożądanych wyników. Podstawowym przykładem tego jest sposób, w jaki detektyw policyjny ocenia ślady opon pozostawione na miejscu przestępstwa, aby ustalić, jakiego rodzaju samochód mógł zostać użyty do napadu. Ponieważ nie istnieją żadne fizyczne oznaki samego samochodu, metoda problemu odwrotnego wykorzystuje znaną ilość, aby pomóc wyciągnąć wnioski.