信号处理关心的是信号的表示、变换和运算，以及它们所包含的信息．
信号处理可以用于沟通人类之间，或人与机器之间的联系；用以探测我们周围的环境，并揭示出那些不易观察到的状态和构造细节，以及用来控制和利用能源与信息．例如，我们可能希望分开两个或多个多少有些混在一起的信号，或者想增强信号模型中的某些成分或参数．
几十年来，信号处理在诸如语音与数据通信、生物医学工程、声学、声纳、雷达、地震、石油勘探、仪器仪表、机器人、日用电子产品以及其它很多的这样一些广泛的领域内起着关键的作用．
- 類比信號處理 --處理未被數位化的信號，包括傳統收音機、電話、雷達以及電視系統。
- 數位信號處理 --處理已經經過數位化的信號，可經由數位電路如ASIC、FPGA、一般用途的微處理器或是電腦、數位信號處理晶片來進行處理。
- 統計信號處理 --分析並淬取信號的資訊
- 語音信號處理
- 聲音信號處理
- 圖像處理
- 影音處理
- 陣列處理 --處理感應器陣列的信號
