Podstawą teorii wykrywania sygnałów jest to, że praktycznie wszystkie rozumowanie i podejmowanie decyzji obraca się wokół pewnych aspektów niepewności. Analizuje narządy zmysłów organizmu, aby odcyfrować precyzyjne źródła i określić, w jaki sposób żywe stworzenia wykrywają sygnały. Podejście teorii wykrywania sygnałów polega na ilościowym określeniu zdolności rozróżniania wzorców opartych na informacji i chaotycznych wzorców, które odciągają od informacji.
Zgodnie z teorią wykrywania sygnałów, istnieje kilka czynników określających, w jaki sposób organizm wykrywa sygnał i gdzie odbywają się jego poziomy progowe. Teoria wykrywania sygnałów oferuje specyficzny język i notację graficzną do analizy podejmowania decyzji w obliczu niepewności. Teoria wyjaśnia, w jaki sposób organizmy wykrywają sygnały, które wpływają na ich uszy, oczy, nos, skórę i inne narządy zmysłów.
Teoria wykrywania sygnałów jest miarą statystyczną zaprojektowaną do wskazania sygnału na tle szumu. Teoria ma bezpośrednie zastosowania w zakresie analizy sensorycznej lub eksperymentów, a także umożliwia analizę różnych rodzajów problemów decyzyjnych.
W swej istocie teoria wykrywania sygnałów analizuje dwa możliwe stany dla sygnału: nieobecny lub obecny. Stany te zależą od źródła stymulacji, detektora i poziomu szumu tła. Na przykład wykrywanie hałasu w pustym pokoju jest łatwiejsze niż wykrywanie hałasu w zatłoczonej restauracji.
