Signaldetektionsteori forklarer, hvordan folk registrerer svage stimuli under usikre forhold. Den adskiller sand følsomhed fra det beslutningskriterium, som en person anvender.

Ved hvert forsøg kan en stimulus være til stede eller ej. Observatøren svarer "ja" eller "nej". Hits, misses, falske alarmer og korrekte afvisninger tælles. Sensitivitet (d′) afspejler, hvor godt signalet kan skelnes fra støj; kriteriet afspejler, hvor villig observatøren er til at sige "ja". Et liberalt kriterium producerer flere hits og flere falske alarmer; et konservativt kriterium producerer færre af begge dele.

Teorien gælder for radardrift, medicinsk diagnose, øjenvidneidentifikation og enhver situation, hvor et svagt signal skal skelnes fra baggrundsstøj. Den viser, at detektion ikke blot er et spørgsmål om tærskelværdi, men en beslutningsproces, der er påvirket af forventninger, resultater og erfaring. Træning og feedback kan forbedre både følsomhed og kriteriets relevans.

Om der rapporteres et svagt signal, afhænger af både bevisernes styrke og observatørens villighed til at afgøre, at det er der.