Statistica și probabilitatea sunt utilizate în procesarea semnalelor digitale pentru a caracteriza semnalele și procesele care le generează. De exemplu, utilizarea primară a DSP este de a reduce interferențele, zgomotul și alte componente nedorite în datele achiziționate. Acestea pot fi o parte inerentă a semnalului care se măsoară, apar din imperfecțiunile în sistemul de achiziție de date sau pot fi introduse ca un produs secundar inevitabil al unei anumite operațiuni DSP. Statistica și probabilitatea permit ca aceste caracteristici perturbatoare să fie măsurate și clasificate, primul pas în elaborarea strategiilor de eliminare a componentelor ofensatoare. Acest capitol introduce cele mai importante concepte din statistici și probabilități, cu accent pe modul în care se aplică semnalelor achiziționate.