在信號處理中，失真是信號原始形狀（或其他特征）的改變。 在通信和電子學中，它表示電子設備或通信信道中信息承載信號波形的改變，例如代表聲音的音頻信號或代表圖像的視頻信號。

失真通常是不需要的，因此工程師努力消除或最小化它。 然而，在某些情況下，可能需要失真。 例如，在像杜比系統這樣的降噪系統中，音頻信號被故意以強調信號受電噪聲影響的方面的方式失真，然后在通過嘈雜的通信信道后對稱地不失真，從而降低了噪聲 接收到的信號。 失真也用作音樂效果，尤其是電吉他。

添加的噪聲或其他外部信號（嗡嗡聲、干擾）不被視為失真，盡管量化失真的影響有時包含在噪聲中。 反映噪聲和失真的質量指標包括信噪比和失真 (SINAD) 比以及總諧波失真加噪聲 (THD+N)。

在電信和信號處理中，無噪聲系統可以用傳遞函數來表征

輸出沒有失真。 當傳遞函數 F 比這更復雜時，就會出現失真。 如果 F 是線性函數，例如增益和/或延遲隨頻率變化的濾波器，則信號會出現線性失真。 線性失真不會將新的頻率成分引入信號，但會改變現有頻率成分的平衡。

該圖顯示了信號（由方波和正弦波組成）在通過各種失真函數時的行為。

• xxx條軌跡（黑色）顯示輸入。 它還顯示了非失真傳遞函數（直線）的輸出。
• 高通濾波器（綠色跡線）通過減少方波的低頻分量來扭曲方波的形狀。 這是脈沖頂部出現下降的原因。 當一串脈沖必須通過交流耦合（高通濾波）放大器時，這種脈沖失真可能會非常嚴重。 由于正弦波只有一個頻率，所以它的形狀是不變的。
• 低通濾波器（藍色跡線）通過去除高頻分量使脈沖變圓。 所有系統在某種程度上都是低通的。 請注意，由于濾波器的相位失真，低通和高通情況下正弦波的相位不同。
• 一種略微非線性的傳遞函數（紫色），它輕輕地壓縮正弦波的峰值，這可能是電子管音頻放大器的典型特征。 這會產生少量的低次諧波。
• 硬限幅傳遞函數（紅色）生成高次諧波。 部分傳遞函數是平坦的，這表明有關輸入信號的所有信息都已在該區域丟失。

具有完美增益和延遲的理想放大器的傳遞函數只是一個近似值。 系統的真實行為通常是不同的。 有源器件（例如真空管、晶體管和運算放大器）的傳遞函數中的非線性是非線性失真的常見來源； 在無源元件（例如同軸電纜或光纖）中，線性失真可能由傳播路徑中的不均勻性、反射等引起。

幅度失真是指在特定條件下輸出幅度不是輸入幅度的線性函數時系統、子系統或設備中發生的失真。

諧波失真會增加泛音，泛音是聲波頻率的整數倍。 在音頻系統中引起幅度失真的非線性通常是根據添加到饋入系統的純正弦波的諧波（泛音）來測量的。 諧波失真可以用各個分量的相對強度（以分貝為單位）或所有諧波分量的均方根來表示：總諧波失真 (THD)，以百分比表示。 諧波失真變得可聽的級別取決于失真的確切性質。 不同類型的失真（如交越失真）比其他失真（如軟削波）更容易被聽到，即使 THD 測量值相同。 射頻應用中的諧波失真很少用 THD 表示。