信号是消息的表现形式或传送载体，数学上用函数来表示。信号可以分为确定信号和随机信号、连续时间信号和离散时间信号、周期信号和非周期信号、能量信号和功率信号等。模拟信号是幅度连续的连续时间信号，而数字信号是幅度离散的离散时间信号。对于连续时间信号，普通信号包括直流信号、正弦信号、指数类信号和抽样信号，奇异信号包括阶跃信号、冲激信号、斜坡信号和冲激偶信号。
系统是由相互作用和依赖的若干单元组合而成的、具有特定功能的有机整体。系统描述是建立描述系统基本特性的数学模型，包括输入输出描述（外部描述）和状态变量描述（内部描述）。系统可以分为连续时间系统和离散时间系统、线性系统和非线性系统。线性系统具有均匀特性和叠加特性。非时变系统的输出响应与输入激励的关系不随输入激励作用于系统的起点而改变。因果系统只有在输入信号激励系统时才产生输出响应，而稳定系统对任意的有界输入其输出也有界（BIBO稳定系统）。线性系统的完全响应等于零输入响应和零状态响应之和。在时域分析中，用冲激响应( h(t) )和脉冲响应( hk )分别表示连续和离散时间LTI系统的特性；在频域分析和复频域分析中，用频率响应和系统函数表示LTI系统的特性。
拉普拉斯变换和Z变换是复频域分析的基础，根据Nyquist抽样定理，抽样频率至少为信号最高频率的两倍。