L’objectif fondamental de la théorie du signal est la description mathématique des signaux. Elle fournit les moyens de mettre en évidence, sous forme mathématique commode les principales
caractéristiques d’un signal : la distribution spectrale de son énergie ou la distribution statistique de son amplitude par exemple.
Elle offre également les moyens d’analyser la nature des altérations ou modifications subies par les signaux lors de leur passage au travers de blocs fonctionnels (dispositifs généralement
électriques ou électroniques).