Un semnal digital este o modalitate de transmitere a datelor care convertește datele în valori discrete, de obicei bazate pe codul binar pe care lucrează sistemele informatice, care constă din pachete de informații codificate ca șiruri de unu și zero. Utilizarea semnalizării digitale permite o copiere exactă și aproape identică a anumitor tipuri de informații, cum ar fi numere, litere sau culori individuale ale pixelilor care alcătuiesc imaginile, iar aceste informații pot fi stocate fără degradarea pe termen lung a calității sale. În cazul în care conversia semnalului digital are loc din ceea ce este inițial un semnal analogic, totuși, cum ar fi muzica sau alte forme de undă naturale, rezultatul final este doar o aproximare a semnalului analogic original și se poate pierde o anumită calitate în format digital.
În timp ce semnalele analogice se bazează pe procese naturale care utilizează formele de undă electromagnetică prin care electricitatea și lumina sunt transmise, procesarea semnalului digital necesită un convertor de semnal digital. Un modulator-demodulator (modem) este un astfel de dispozitiv. Acesta primește semnale analogice fie de la transmisii cu undele aeriene, fie de la liniile telefonice și le convertește în semnale digitale pe care un computer sau o televiziune digitală modernă le poate afișa ca informații utile.
Transmisia semnalului analogic a fost o formă comună de transmisie în tehnologie încă din anii 1800, dar, începând cu 2007, se estimează că peste 94% din informațiile stocate și transmise au devenit digitale în întreaga lume. Aceasta este în creștere de la doar 3% pentru stocarea digitală în 1993, iar motivele invocate pentru trecerea la transmisiile de semnal digital sunt adesea unul de capacitate și zgomot. Semnalele analogice pot fi transmise numai într-un interval definit pentru lungimi de undă și, atunci când semnalul ajunge în afara acestui interval sau este interferat de alte semnale analogice de-a lungul lungimilor de undă similare, distorsiunile și zgomotul pot degrada valoarea semnalului.
Deoarece semnalele digitale se bazează pe un principiu de transmisie pornit/oprit discret, ele au mult mai puțină susceptibilitate la corupție pe distanțe lungi. Un semnal digital poate fi, de asemenea, împărțit în pachete separate de informații cunoscute sub numele de octeți de computer și trimis individual către o destinație unde sunt reasamblați. Acest lucru permite un mijloc mult mai eficient de transmitere a datelor de-a lungul rețelelor randomizate, cum ar fi cea a Internetului și, de asemenea, crește viteza de transmitere a datelor în general.
Unul dintre principalele dezavantaje ale unui semnal TV digital sau semnal digital prin cablu, de exemplu, este că este o reproducere artificială a datelor originale, în timp ce un semnal analogic începe ca o copie exactă a originalului. Deoarece un semnal digital este tradus de mai multe dispozitive, codificat ca analog și decodat ca digital și reasamblat la punctul final, calitatea reproducerii se poate pierde. Acest lucru se datorează faptului că semnalele digitale sunt adesea copii ale unor copii ale copiilor și, în acest proces, trebuie făcute aproximări de către tehnologie pentru a reproduce ceea ce a fost semnalul original. Transmisiile digitale wireless pot fi, de asemenea, corupte de alte activități wireless din zonă sau de semnale radio care interferează cu acestea, deși aceasta tinde să fie o problemă mai mică decât coruperea semnalului în transmisiile analogice over-the-air.