信号处理以强大的渗透力，被许多重要的应用领域所采用。工程建筑部门用来仿真大型建筑结构的抗震防震性能；机械制造业用以分析机械结构振动的模型，从而改进振动性能及结构；飞机制造业中用于检查发动机的传动特性及磨损情况；航天遥感用以地面植被情况的分类以及气象云层的分布，医学领域用于B超、X光片以及生理电信号的分析诊断；电信与电子学领域，数字信号处理更是最直接的应用。
在电信领域中，数字信号处理最典型的运用有：
①语音编码与压缩。语音数字化后占有很宽的频带，为进行窄带传输与高效存储，需要进行压缩。通常一个语音需要64kbit/s码率。中速编码要求将此码率压缩到32kbit/s、16kbit/s以至8kbit/s，仍然保持良好的语音音质。通过数字信号处理技术，已有许多自适应编码方案达到了国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议的规定。低速编码要求码率降低到4．8kbit/s、2．4kbit/s以至800bit/s速率，已有很好的算法及硬件予以实现。
②图像编码压缩。无论静止图像或活动图像，乃至电视图像，数字编码后的数据量都非常大。对它们进行高质量传输，一般需要压缩到1/10~1/100。各种编码方法，以至所谓小波变换方法、分维信号分析方法都为高压缩比电视编码提出了可行的方案。
③分路与合路滤波器组的设计。时分/频分复接设备的技术实现，其核心是分路滤波器组。而分路滤波器组的设计与实现完全靠数字信号处理中的数字滤波器组，这种数字滤波器组不但性能统一化、稳定可靠，而且性能价格比很高。
④自适应均衡及回波抵消。在远距离数据通信中，均衡和回波抵消是必不可少的。采用模拟器件已无法实现适应于各种信道要求的均衡，只有数字方法才能保证其性能的实现。
信号处理技术的应用已发展到不次于电子计算机应用的广泛程度。随着算法的不断发现和器件的不断诞生，信号处理将成为所有电信工程师都需要熟悉的一门基础性学科。
