模擬信號處理是通過一些模擬手段對連續的模擬信號進行的一種信號處理（與離散的數字信號處理相反，后者的信號處理是由數字過程進行的）。模擬表示在數學上被表示為一組連續值的東西。這與數字不同，數字使用一系列離散的數量來表示信號。模擬值通常表示為電壓、電流或電子設備中元件周圍的電荷。影響此類物理量的錯誤或噪音將導致此類物理量所代表的信號出現相應的錯誤。模擬信號處理的例子包括揚聲器中的分頻濾波器，音響中的低音、高音和音量控制，以及電視的色調控制。常見的模擬處理元件包括電容、電阻和電感（作為無源元件）以及晶體管或運算放大器（作為有源元件）。

一個系統的行為可以用數學建模，在時域中表示為h(t)，在頻域中表示為H(s)，其中s是一個復數，形式為s=a+ib，或在電氣工程術語中s=a+jb（電氣工程師用j代替i，因為電流由變量i表示）。輸入信號通常被稱為x(t)或X(s)，輸出信號通常被稱為y(t)或Y(s)。

卷積是信號處理中的基本概念，即輸入信號可以與系統的功能相結合，從而找到輸出信號。它是兩個波形的乘積在一個波形反轉和移位后的積分；卷積的符號是*。這就是卷積積分，用于尋找一個信號和一個系統的卷積；通常a=-∞，b=+∞。考慮兩個波形f和g。通過計算卷積，我們確定一個反轉的函數g必須沿x軸移動多少才能與函數f相同。卷積函數本質上是將函數g沿軸反轉和滑動，并計算它們（f和反轉和滑動的g）的積的積分，以計算每個可能的滑動量。當函數匹配時，(f*g)的值是xxx的。出現這種情況是因為當正的區域（峰）或負的區域（谷）相乘時，它們對積分有貢獻。

傅里葉變換是一個將時域中的信號或系統轉換為頻域的函數，但它只對某些函數有效。哪些系統或信號可以被傅里葉變換所轉化，其約束條件是通常情況下，傅里葉變換積分并不是用來確定變換的，而是用一個變換對表來尋找一個信號或系統的傅里葉變換。反傅里葉變換用于從頻域到時域。每個可以被變換的信號或系統都有一個xxx的傅里葉變換。任何頻率信號只有一個時間信號，反之亦然。

拉普拉斯變換是一種廣義的傅里葉變換。它允許對任何系統或信號進行變換，因為它是對復平面的變換，而不是像傅里葉變換那樣只對jω線進行變換。主要的區別是拉普拉斯變換有一個收斂區域，對該區域的變換是有效的。這意味著一個頻率上的信號可能有多個時間上的信號；轉換的正確時間信號由收斂區域決定。如果收斂區域包括jω軸，jω可以被替換成s的拉普拉斯變換，它和傅里葉變換是一樣的。拉普拉斯變換是。而反拉普拉斯變換，如果X(s)的所有奇點都在復平面的左半部，則為。

波德圖是一個系統的幅值與頻率和相位與頻率的關系圖。幅值軸的單位是[分貝]（dB）。相位軸的單位是度或弧度。頻率軸是以[對數尺度]為單位。這些都是有用的，因為對于正弦波