模拟信号利用对象的一些物理属性来表达、传递信息。例如，非液体气压表利用指针螺旋位置来表达压强信息。在电学中，电压是模拟信号最普遍的物理媒介，除此之外，频率、电流和电荷也可以被用来表达模拟信号。

任何的信息都可以用模拟信号来表达。这里的信号常常指物理现象中被测量对变化的回响，例如声音、光、温度、位移、压强，这些物理量可以使用感测器测量。模拟信号中，不同的时间点位置的信号值可以是连续变化的；而对于数位讯号，不同时间点的信号值总是处于预先设定的离散点，因此如果物理量的真实值不能在这些预设值中被找到，那幺这时数位讯号就与真实值存在一定的偏差。

理论上，模拟信号的解析度趋近无穷大。不过在实际情况中，模拟信号的解析度常常会受噪声和信号摆率（slew rate）的限制。因此，现实中的模拟信号和数位讯号的解析度和频宽都有一定的限制。在一些非常複杂的模拟系统中，诸如非线性问题和噪声等效应会降低模拟信号的解析度，以至于此时它的解析度甚至低于特定的数位讯号系统。类似的，当数字系统变得複杂时，数字数据流里会产生错误。在实际的系统中，往往需要综合套用两种形式的信号，从而使的系统获得最好的工作性能。

模拟信号的主要优点是其精确的解析度，在理想情况下，它具有无穷大的解析度。与数位讯号相比，模拟信号的信息密度更高。由于不存在量化误差，它可以对自然界物理量的真实值进行儘可能逼近的描述。

模拟信号的另一个优点是，当达到相同的效果，模拟信号处理比数位讯号处理更简单。模拟信号的处理可以直接通过模拟电路组件（例如运算放大器等）实现，而数位讯号处理往往涉及複杂的算法，甚至需要专门的数位讯号处理器。

模拟信号的主要缺点是它总是受到杂讯（信号中不希望得到的随机变化值）的影响。信号被多次複製，或进行长距离传输之后，这些随机噪声的影响可能会变得十分显着。在电学里，使用接地禁止（shield）、线路良好接触、使用同轴电缆或双绞线，可以在一定程度上缓解这些负面效应。

噪声效应会使信号产生有损。有损后的模拟信号几乎不可能再次被还原，因为对所需信号的放大会同时对噪声信号进行放大。如果噪声频率与所需信号的频率差距较大，可以通过引入电子滤波器，过滤掉特定频率的噪声，但是这一方案只能儘可能地降低噪声的影响。因此，在噪声在作用下，虽然模拟信号理论上具有无穷解析度，但并不一定比数位讯号更加精确。

儘管数位讯号处理算法相对複杂，但是现有的数位讯号处理器可以快速地完成这一任务。另外，计算机等系统的逐渐普及，使得数位讯号的传播、处理都变得更加方便。诸如照相机等设备都逐渐实现数位化，儘管它们最初必须以模拟信号的形式接收真实物理量的信息，最后都会通过模拟数字转换器转换为数位讯号，以方便计算机进行处理，或通过网际网路进行传输。

利用信号的调变技术，可以将信号转换成所需要的不同性质的模拟信号。例如，可以对正弦载波进行调幅、调频来达到特殊的工作目的。