Theo một cách đơn giản, xử lý tín hiệu số là quá trình lấy mẫu (sampling) các tín hiệu tương tự (analog signal), chuyển chúng thành tín hiệu số (tất nhiên các tín hiệu này chỉ xấp xỉ bằng các tín hiệu tương tự ban đầu) và không chỉ có thế, quá trình này được nối tiếp bằng việc thực hiện các phép toán số học để thay, sửa, hoặc tăng cường các mẫu trước khi chuyển chúng trở lại thế giới của tín hiệu tương tự