La base per la teoria della rilevazione del segnale è che praticamente tutto il ragionamento e il processo decisionale ruota attorno ad alcuni aspetti dell'incertezza. Esamina gli organi sensoriali di un organismo per decifrare fonti precise e definire come gli esseri viventi rilevano i segnali. L'approccio della teoria della rivelazione del segnale è di quantificare la capacità di discernere tra modelli basati sull'informazione e schemi caotici che distraggono dall'informazione.
Secondo la teoria della rivelazione del segnale, ci sono diversi determinanti su come un organismo rileva un segnale e dove hanno luogo i suoi livelli soglia. La teoria del rilevamento del segnale offre un linguaggio specifico e una notazione grafica per analizzare il processo decisionale di fronte all'incertezza. La teoria spiega come gli organismi rilevano segnali che colpiscono le orecchie, gli occhi, il naso, la pelle e altri organi sensoriali.
La teoria del rilevamento del segnale è una misura statistica progettata per individuare un segnale su uno sfondo di rumore. La teoria ha applicazioni dirette sull'analisi sensoriale o esperimenti, insieme a un mezzo per analizzare diversi tipi di problemi decisionali.
Al suo interno, la teoria del rilevamento del segnale analizza due possibili stati per un segnale: assente o presente. Questi stati sono influenzati dalla fonte di stimolazione, dal rivelatore e dal livello di rumore di fondo. Ad esempio, rilevare il rumore in una stanza vuota è più facile che rilevare il rumore in un ristorante affollato.