Sinyal digital adalah cara mentransmisikan data yang mengubah data menjadi nilai diskrit, biasanya berdasarkan kode biner yang digunakan sistem komputer, yang terdiri dari paket informasi yang dikodekan sebagai string satu dan nol. Menggunakan pensinyalan digital memungkinkan penyalinan jenis informasi tertentu yang akurat dan hampir identik seperti angka, huruf, atau warna piksel individual yang membentuk gambar, dan informasi ini dapat disimpan tanpa penurunan kualitas jangka panjang. Dimana konversi sinyal digital terjadi dari apa yang awalnya merupakan sinyal analog, namun, seperti dengan musik atau bentuk gelombang alam lainnya, hasil akhirnya hanya perkiraan sinyal analog asli dan beberapa kualitas dalam format digital mungkin hilang.
Sementara sinyal analog didasarkan pada proses alami yang memanfaatkan bentuk gelombang elektromagnetik dimana listrik dan cahaya ditransmisikan, pemrosesan sinyal digital memerlukan konverter sinyal digital. Modulator-demodulator (modem) adalah perangkat semacam itu. Ini menerima sinyal analog baik dari transmisi gelombang udara atau saluran telepon, dan mengubahnya menjadi sinyal digital yang dapat ditampilkan oleh komputer atau televisi digital modern sebagai informasi yang berguna.
Transmisi sinyal analog telah menjadi bentuk umum transmisi dalam teknologi sejak tahun 1800-an, tetapi, pada tahun 2007, diperkirakan lebih dari 94% informasi yang disimpan dan ditransmisikan telah menjadi digital di seluruh dunia. Ini naik dari hanya 3% untuk penyimpanan digital pada tahun 1993, dan alasan yang diberikan untuk beralih ke transmisi sinyal digital sering kali karena kapasitas dan kebisingan. Sinyal analog hanya dapat ditransmisikan dalam rentang yang ditentukan untuk panjang gelombang, dan, ketika sinyal mencapai di luar rentang ini atau terganggu oleh sinyal analog lain sepanjang panjang gelombang yang sama, distorsi dan noise dapat menurunkan nilai sinyal.
Karena sinyal digital didasarkan pada prinsip transmisi on/off diskrit, mereka memiliki kerentanan yang jauh lebih kecil terhadap kerusakan jarak jauh. Sinyal digital juga dapat dipecah menjadi paket informasi terpisah yang dikenal sebagai byte komputer dan dikirim secara individual ke tujuan di mana mereka dipasang kembali. Hal ini memungkinkan cara yang jauh lebih efisien untuk mentransmisikan data di sepanjang jaringan acak seperti Internet, dan juga meningkatkan kecepatan transmisi data secara keseluruhan.
Salah satu kelemahan utama sinyal TV digital atau sinyal kabel digital, misalnya, adalah bahwa ini adalah reproduksi buatan dari data asli, sedangkan sinyal analog dimulai sebagai salinan persis dari aslinya. Sebagai sinyal digital diterjemahkan oleh beberapa perangkat, dikodekan sebagai analog dan diterjemahkan sebagai digital, dan dipasang kembali pada titik akhir, kualitas dalam reproduksi dapat hilang. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sinyal digital seringkali merupakan salinan dari salinan salinan, dan, dalam prosesnya, pendekatan harus dibuat oleh teknologi untuk mereplikasi sinyal aslinya. Transmisi digital nirkabel juga dapat rusak oleh aktivitas nirkabel lain di area tersebut atau sinyal radio yang mengganggunya, meskipun masalah ini cenderung tidak terlalu bermasalah dibandingkan kerusakan sinyal pada transmisi analog melalui udara.