奈奎斯特定理指出若要不失真复原原始信号，采样频率至少是信号最高频率的（）倍。

采样频率越高，则采样后的采样点排列越密集，得到这钟脉冲序列值越接近原信号，或者说明脉冲序列表示的原信号失真越小，它可恢复的音频信号分量越丰富，其声音保真度越好。参见图。这样看来，采样频率越高声音越接近原始信号。但采样频率的提高，将对同一长度的信号增加采样点，进而增加了数字处理的运算量。但是，如果采样频率太低就会产生信息丢失，在恢复信号时会产生失真。例如电影画面如果每秒钟只保留一幅画面，就会影响到画面播放的流畅性。为了既减少采样点，减小数据量，又能使采样后的信号不失真，因此，选择合适的采样频率非常关键，瑞典科学家奈奎斯特和美国数学家香农经过研究得出了重要的采样定理。

采样定理说明了一个频带限制在0～fm之间的低通模拟信号能被一个离散取样序列所替代而不会有任何信息的丢失，还描述了如何从取样中重建原始的连续信号，并且进一步指出：采样频率fs必须至少是信号最高频率fm的两倍，即fs≥2fm，才能不失真地从采样值恢复出原始信号。采样频率也称奈奎斯特频率。