Сущность теоремы Котельникова для аналого-цифрового преобразования заключается в том, что непрерывный сигнал с ограниченным спектром можно точно восстановить по его дискретным отсчётам, если они были взяты с частотой дискретизации, превышающей максимальную частоту сигнала минимум в два раза. 3

Если это условие не выполняется, то дискретные отсчёты берутся слишком редко, и не известно, как меняется сигнал в промежутках между дискретами, что приводит к потере информации. 3 Если же условие выполняется, то между отдельными дискретными отсчётами сигнал меняется относительно медленно, и поэтому восстановление исходной формы аналогового сигнала возможно. 3

Таким образом, теорема Котельникова устанавливает однозначное соответствие между аналоговым сигналом и отсчётами его мгновенных значений во временной области. 2