Digitale Signalprozessoren (DSPs) kommen überall dort zum Einsatz, wo kontinuierliche Datenströme in Höchstgeschwindigkeit und in Realzeit verarbeitet werden müssen. Diese Datenströme können Signale aus den Bereichen Audio, Video, Telekommunikation, Funk, Radar oder industrieller Messtechnik sein. Aus zahlreichen Gebrauchsgegenständen des täglichen Lebens wie Handys, PKWs und Multimedia-Anlagen sind DSPs nicht mehr wegzudenken.

Ein DSP verarbeitet kontinuierliche, digitale Datenströme. Diese Datenströme stammen aus der „realen Welt“. Es können ursprünglich Schallwellen, Lichtwellen, Schwingung, Druck, Temperatur oder Radiowellen gewesen sein.

Diese physikalischen Wellen und Signale werden zunächst mit Hilfe von Sensoren in analoge elektrische Signale wie z.B. Spannung umgewandelt, wobei die Höhe der Spannung mit der Höhe des physikalischen Eingangssignals korrespondiert.

Anschließend wandelt ein Analog-Digital-Umsetzer (ADU) die Spannungswerte in einem bestimmten Takt in Zahlenwerte um. Das kontinuierliche Eingangssignal wird also sowohl in seiner Höhe, der Amplitude, als auch in seinem zeitlichen Verlauf quantisiert.

Dieser digitale Datenstrom wird in den DSP eingespeist. Je nach Anwendung werden die Daten im DSP analysiert, komprimiert, dekomprimiert, verschlüsselt, ausgewertet, verbessert, gemischt oder anderweitig verarbeitet.

Anschließend verlassen die Datenströme den DSP und werden von digital nach analog gewandelt. Von dort können die elektrischen Signale wieder zurück in physikalische Wellen und Signale der "realen Welt" überführt werden mit Hilfe von Lautsprechern, Lasern, LEDs, Antennen und anderen Aktoren.