Дискретиза́ция (от лат. discretio — «различать», «распознавать») — в общем случае — представление непрерывной функции дискретной совокупностью её значений при разных наборах аргументов. Для функции переменной ${\displaystyle f(x)}$ — представление её множеством ${\displaystyle n}$ её значений ${\displaystyle f(x_{0}),f(x_{1}),...f(x_{n-1})}$ на заданном дискретном множестве значений аргумента ${\displaystyle x_{0},x_{1},...x_{n-1}}$.

В обработке сигналов — представление аналогового непрерывного сигнала ${\displaystyle S(t)}$ совокупностью его значений, эту совокупность принято называть выборками ${\displaystyle S(t_{0}),S(t_{1}),...S(t_{n-1})}$, взятых в моменты времени ${\displaystyle t_{0},t_{1},...t_{n-1}}$.

В общем случае период времени от одной выборки до следующей может различаться для каждой пары соседних выборок, но обычно при обработке сигнала, выборки следуют через фиксированный и постоянный промежуток времени. Этот промежуток в таком случае называют периодом дискретизации или интервалом выборок и обычно обозначается буквой ${\displaystyle T}$. Величину обратную периоду дискретизации ${\displaystyle F_{s}=1/T}$ называют частотой выборок или частотой дискретизации.

Примерами аналогового сигнала могут служить аудио- или видеосигналы, сигналы различных измерительных датчиков и др. Для последующей цифровой обработки аналоговые непрерывные сигналы обязательно предварительно подвергаются дискретизации и квантованию по уровню с помощью аналого-цифровых преобразователей.

Обратный процесс получения непрерывного аналогового сигнала, заданного дискретной совокупностью его выборок, называется восстановлением. Восстановление производится цифро-аналоговыми преобразователями.