A jelérzékelési elmélet elmagyarázza, hogyan érzékelik az emberek a halvány ingereket bizonytalan körülmények között. Elkülöníti a valódi érzékenységet a személy által alkalmazott döntési kritériumtól.

Minden próbánál jelen lehet vagy nem lehet ingert produkálni. A megfigyelő „igennel” vagy „nemmel” válaszol. A találatokat, a hibás találatokat, a téves riasztásokat és a helyes elutasításokat összeszámolják. Az érzékenység (d′) azt tükrözi, hogy a jel mennyire megkülönböztethető a zajtól; a kritérium azt tükrözi, hogy a megfigyelő mennyire hajlandó „igen”-t mondani. Egy liberális kritérium több találatot és több téves riasztást eredményez; egy konzervatív kritérium mindkettőből kevesebbet.

Az elmélet alkalmazható radarműködésre, orvosi diagnózisra, szemtanúk azonosítására és minden olyan helyzetre, amelyben egy gyenge jelet meg kell különböztetni a háttérzajtól. Megmutatja, hogy a detektálás nem egyszerűen a küszöbérték kérdése, hanem egy döntési folyamat, amelyet az elvárások, a kifizetések és a tapasztalatok befolyásolnak. A képzés és a visszajelzés javíthatja mind az érzékenységet, mind a kritérium megfelelőségét.

Az, hogy halvány jelet jelentenek-e, mind a bizonyíték erősségétől, mind a megfigyelő hajlandóságától függ, hogy eldöntse, létezik-e.