情報理論における信号とは、符号化されたメッセージであり、メッセージを符号化する通信路の状態の並びである。通信システムでは、送信機がメッセージを符号化して信号にし、伝送路を通してそれを受信機に送る。例えば、電話に向かって「メリーさんのひつじ」という言葉を放ったとする。電話の送信機はその音を電気的な電圧信号に変換する。その信号は電話線を介して別の受信用電話に送られ、受信機が音に変換する。
信号の分類には様々な方法がある。最も典型的は分類は、その信号の定義域が離散空間か連続空間かで分類するもので、例えば離散時間と連続時間のような分類がある。離散時間信号は、分野によっては時系列とも呼ばれる。連続時間信号は、数学的には連続でなくとも連続信号と呼ばれ、例えば矩形波がある。
第二の重要な分類は、離散値か連続値かである。デジタル信号は離散値をとるが、連続値をとる物理的プロセスに基づいていることが多い。
離散時間信号と連続時間信号.
信号の値が離散的（ばらばらな）時間についてのみ定義されている場合、これを離散時間信号という。離散時間の実数（または複素数）信号は、整数の集合から実数（または複素数）の集合への関数と見ることができる。
アナログ信号とデジタル信号.
上述のような理論的分類に比べると形式的ではないが、一般に信号はアナログ信号とデジタル信号に分類される。その違いは、デジタル信号の方が（後述のように）離散化され量子化されている点にある。アナログ信号にはどちらも施されていない。
離散化.
離散時間信号は、連続時間信号の標本化によって生成されることが多い。例えば、センサは連続的にデータを生成することが多いが、連続なデータを記録するのは難しいため、近似的に離散時間信号として記録される。コンピュータなどのデジタル機器は離散時間しか扱えない。
量子化.
信号が数値列で表されるとき、コンピュータなどは個々の数値を任意の精度で扱うことはできず、それぞれ固定された有限の有効数字で表す必要がある。結果として、そのような信号の値は有限な集合の元となるよう制限される。言い換えれば、量子化される。
信号の例.
運動.
音.