La base de la théorie de la détection des signaux est que pratiquement tous les raisonnements et prises de décision tournent autour d'un certain aspect de l'incertitude. Il examine les organes sensoriels d'un organisme pour déchiffrer des sources précises et définir comment les êtres vivants détectent les signaux. L'approche de la théorie de la détection de signaux consiste à quantifier la capacité de discerner entre les modèles basés sur l'information et les modèles chaotiques qui détournent l'attention de l'information.
Selon la théorie de la détection du signal, il existe plusieurs déterminants de la façon dont un organisme détecte un signal et où se situent ses niveaux de seuil. La théorie de la détection de signaux offre un langage et une notation graphique spécifiques pour analyser la prise de décision face à l'incertitude. La théorie explique comment les organismes détectent les signaux qui affectent leurs oreilles, leurs yeux, leur nez, leur peau et d'autres organes sensoriels.
La théorie de détection de signal est une mesure statistique conçue pour localiser un signal sur un fond de bruit. La théorie a des applications directes concernant l'analyse sensorielle ou les expériences, ainsi qu'un moyen d'analyser différents types de problèmes de décision.
À la base, la théorie de la détection de signal analyse deux états possibles pour un signal : absent ou présent. Ces états sont influencés par la source de stimulation, le détecteur et le niveau de bruit de fond. Par exemple, détecter le bruit dans une pièce vide est plus facile que détecter le bruit dans un restaurant bondé.