Cơ sở cho lý thuyết phát hiện tín hiệu là hầu như tất cả lý luận và ra quyết định đều xoay quanh một số khía cạnh của sự không chắc chắn. Nó kiểm tra các cơ quan cảm giác của một sinh vật để giải mã các nguồn chính xác và xác định cách các sinh vật sống phát hiện ra tín hiệu. Cách tiếp cận của lý thuyết phát hiện tín hiệu là định lượng khả năng phân biệt giữa các mẫu dựa trên thông tin và các mẫu hỗn loạn làm phân tán thông tin.
Theo lý thuyết phát hiện tín hiệu, có một số yếu tố quyết định cách một sinh vật phát hiện ra tín hiệu và nơi diễn ra các mức ngưỡng của nó. Lý thuyết phát hiện tín hiệu đưa ra một ngôn ngữ và ký hiệu đồ họa cụ thể để phân tích việc ra quyết định khi đối mặt với sự không chắc chắn. Lý thuyết giải thích cách sinh vật phát hiện các tín hiệu ảnh hưởng đến tai, mắt, mũi, da và các cơ quan cảm giác khác.
Lý thuyết phát hiện tín hiệu là một biện pháp thống kê được thiết kế để xác định tín hiệu dựa trên nền nhiễu. Lý thuyết có các ứng dụng trực tiếp liên quan đến phân tích cảm quan hoặc thí nghiệm, cùng với một phương tiện để phân tích các loại vấn đề quyết định khác nhau.
Về cơ bản, lý thuyết phát hiện tín hiệu phân tích hai trạng thái có thể xảy ra đối với một tín hiệu: vắng mặt hoặc hiện tại. Các trạng thái này bị ảnh hưởng bởi nguồn kích thích, máy dò và mức ồn xung quanh. Ví dụ: phát hiện tiếng ồn trong một căn phòng trống dễ hơn phát hiện tiếng ồn trong một nhà hàng đông đúc.
