Kwantyzacja sygnału analogowego right|300px|thumb|Kwantyzacja sygnału analogowego Sygnał analogowy (np. napięcie, prąd) może przyjmować dowolne wartości, systemy cyfrowe natomiast są w stanie przetwarzać tylko sygnały reprezentowane słowami o skończonej liczbie bitów. Taka reprezentacja wymaga zatem skończonej liczby poziomów reprezentacji. W tym przypadku kwantyzacja to proces polegający na przypisaniu wartości analogowych do najbliższych poziomów reprezentacji, co wiąże się z nieuniknioną i nieodwracalną utratą informacji.
W procesie analogowo-cyfrowego przetwarzania sygnału, czyli zamiany analogowego na cyfrowy, kwantyzacja jest najczęściej etapem następującym po próbkowaniu).
Wejściowy sygnał analogowy jest zatem aproksymowany poziomami reprezentacji, a różnica pomiędzy wartością skwantowaną i oryginalną jest nazywana błędem kwantyzacji. Rozmieszczenie i liczba poziomów kwantyzacji oraz rozmieszczenie poziomów decyzyjnych determinują dokładność.
Rodzaje kwantyzacji Rozróżnia się dwa rodzaje kwantyzacji: skalarna, w której kwantowane są niezależnie pojedyncze wartości; wektorowa, w której kwantowanych jest jednocześnie kilka wartości (co najmniej dwie).
Kwantyzacja skalarna może być: równomierna (ang. uniform), nierównomierna (ang.