آنالوگ و دیجیتال در سامانه‌های شماره‌ای (دیجیتال)، داده‌ها و سیگنالها بصورت گسسته و به کمک شماره‌ها مشخص می‌شوند. مثلا در یک نمایشگر دیجیتال سیاه و سفید، رنگ هر نقطه از صفحه می‌تواند با کمک یک شماره (مثلا از صفر تا ۲۵۵) مشخص گردد که شمارهٔ صفر نشان‌دهنده رنگ سیاه و شمارهٔ ۲۵۵ نشاندهنده رنگ سفید و شماره‌های میانی نشاندهنده رنگهای خاکستری با درخشش متفاوت باشد.برعکس در سامانه‌های آنالوگ (پیوسته)، داده‌ها، سیگنالها و یا امواج، بصورت بازهٔ پیوسته‌ای از اندازه‌ها ارائه می‌شوند. مثلا در یک نمایشگر آنالوگ سیاه و سفید، رنگ هر نقطه از صفحه بجای آنکه با کمک شماره‌های گسسته مشخص گردد، بصورت پیوسته مشخص می‌گردد. مثلا ولتاژ صفر برای رنگ سیاه و ولتاژ ۵ برای رنگ سفید و ولتاژهای میانی رنگهای خاکستری را مشخص می‌کنند. برعکس نمایشگر شماره‌ای یاد شده در بالا که تنها ۲۵۶ رنگ گوناگون داشت (از صفر تا ۲۵۵)، در سامانهٔ آنالوگ یاد شده، تعداد رنگها بی‌شماراست و هر عددی بین صفر تا ۵ می‌تواند رنگ نقطه را مشخص کند. مثلا مقدار ۳٫۴۵۱۷۴۹ ولت یک رنگ خاکستری قابل قبول را در نمایشگر آنالوگ یادشده، مشخص می‌کند. شدت امواج الکترومغناطیسی ؛ اندازه حرکت و در نتیجه آن سرعت و انرژی و بسیاری از کمیت های فیزیکی در مقیاس ماکروسکوپی ناپیوسته یا کوانتومی هستند.در سامانه‌های شماره‌ای، این سیگنالهای آنالوگ پیش از پردازش و یا جابحایی و یا برای نگهداری، به داده‌های گسسته تبدیل می‌شوند. مثلا یک سیگنال الکترونیکی آنالوگ که ممکن است میان صفر تا ۱۰ ولت در نوسان باشد، دارای یک محدودهٔ ۱۰ ولتی است که در سامانهٔ شماره‌ای می‌توان این محدوده را مثلا  به ۱۰۰ بخش برابر تقسیم نمود و مقدار مربوط به هر بخش را با کمک یک شمارهٔ بین صفر تا ۱۰۰ مشخص نمود.در گذشته بیشتر سامانه‌های موجود در بازار با کمک سیگنالها و داده‌های آنالوگ کار می‌کردند. ولی امروزه بسیاری از دستگاه‌های لکترونیکی موجود با کمک سامانه‌های شماره‌ای کار می‌کنند (باید توجه داشت که در سامانه‌هایی که بانام سامانه شماره‌ای شناخته می‌شوند معمولا بخشهایی از آنها بصورت آنالوگ هستند). نمونه‌هایی از ستگاههایی که امروزه بصورت شماره‌ای در بازار وجود دارند عبارت‌انداز: رایانه، ماشین حساب، دستگاه پخش CD و DVD، دستگاه پخش همراه (MP3 Player)، دوربین عکاسی و فیلم‌برداری دیجیتال، تلفن همراه. سیگنال دیجیتال، سیگنالی است که هم از نظر زمان رخداد و هم از نظر مقدار در بازهٔ خاصی محدود شده باشد. سیگنال دیجیتال در مقابل سیگنال آنالوگ تعریف می‌شود، که در آن حدودی برای پارامترهای فوق الذکر تعریف نمی‌شود. سیگنال دیجیتال از نظر ریاضی سیگنالی است که فقط از صفرها و یک‌های منطقی تشکیل شده باشد. این یک و صفرها ممکن است به شیوه‌های مختلفی نشان داده شوند که به این شیوه، کدینگ سیگنال گویند.

تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال :نمونه‌برداریبا استفاده از تبدیل فوریه می‌توان نشان داد که اگر از یک سیگنال پیوسته با بسامدی دست کم ۲ برابر بیشینه بسامد موجود در آن نمونه‌برداری کنیم، می‌توان با استفاده از مقادیر نمونه برداری شده آن سیگنال اصلی را دقیقاً بازسازی کرد. به بسامد دو برابر مزبور بسامد نایکویست گفته می‌شود و در سیستم‌های عملی جهت ملاحظات خاصی ۲.۲ در نظر گرفته می‌شود. حاصل نمونه‌برداری از سیگنال پیوسته را سیگنال گسسته گویند.کوانتیزه‌سازی سیگنال گسسته را جهت دیجیتال‌سازی باید به مقادیر خاصی محدود کرد، به این عملیات، کوانتیزه‌سازی گویند. یک دلیل کوانتیزه سازی آن است که دستگاه‌های کنونی قدرت تشخیص صد در صد یک سیگنال و ذخیره سازی آن را ندارند.

دیجیتال سازی سیگنال کوانتیزه را به صورتهای مختلف می‌توان دیجیتال (یعنی به رشتهٔ صفر و یک) تبدیل کرد، که این خود اساس پیدایش دانش کدینگ است. هر سطح کوانتیزه را به صورتهای مختلف می‌توان دیجیتال کرد.

برتری‌های سامانه‌های شماره‌ای نسبت به آنالوگ سامانه‌های شماره‌ای معمولاً ارزانتر و کوچکتر هستند.مصرف برق سامانه‌های شماره‌ای معمولاً کمتر است.سامانه‌های شماره‌ای معمولاً کمتر تحت تاثیر نویز قرار می‌گیرند.معمولاً ارتباط میان سامانه‌های مختلف شماره‌ای ساده‌تر از ارتباط میان سامانه‌های آنالوگ است(؟).با استفاده از سامانه‌های شماره‌ای می‌توان داده‌ها را به گونه‌ای رمز نمود  بازگشایی آن بسیار دشوار و یا نزدیک به ناممکن باشد. یعنی با کمک سامانه‌های شماره‌ای می‌توان سامانه‌های امن‌تری      آنالوگ  سیگنال پیوسته:سیگنال ‫پیوسته، سیگنال آنالوگ یا سیگنال قیاسی^[۱]، سیگنالی است پیوسته در زمان که دامنهٔ آن نیز پیوسته است. برخلاف سیگنال دیجیتال کوچک‌ترین تغییرات الکترونیکی در این سیگنال نیز دارای مفهوم می‌باشند و در نظر گرفته می‌شوند. هر فرایند طبیعی خواه تحت کنترل آدمی باشد، خواه مستقل، سیگنال پیوسته تولید می‌کند. مدل ریاضی سیگنال آنالوگ تابعی است که بر روی بخشی از محور حقیقی تعریف می‌شود. عملیات انجام شده بر روی سیگنال آنالوگ، همچون دریافت سیگنال، تقویت، فیلتر کردن و انتقال آن، نیز توسط مدارهای الکترونیکی معمول انجام می‌گیرد سیگنال ایجاد شده توسط یک میکروفن نمونه کامل یک سیگنال پیوسته است. سیگنال مدوله نشده تصویر تلویزیونی را نیز می توان سیگنالی پیوسته خواند.).ایجاد، گسترش و نگهداری شبکه‌های ارتباطی دیجیتال معمولاً ساده‌تر و ارزانتر از شبکه‌های آنالوگ استمدار الکترونیکی