信号検出理論は、人々が不確実な状況下で微弱な刺激をどのように検出するかを説明する。この理論は、真の感度と、人が採用する判断基準を区別する。

各試行において、刺激が存在する場合と存在しない場合がある。観察者は「はい」または「いいえ」で応答する。正答、誤答、誤警報、および正答拒否が記録される。感度（d′）は、信号がノイズからどれだけうまく区別できるかを反映し、基準は、観察者がどれだけ「はい」と答える傾向があるかを反映している。寛容な基準は正答と誤警報を多く生み出し、保守的な基準は正答と誤警報を少なく生み出す。

この理論は、レーダー操作、医療診断、目撃者による身元確認、および微弱な信号を背景雑音から区別する必要があるあらゆる状況に適用できます。検出は単純な閾値の問題ではなく、期待、報酬、経験に影響される意思決定プロセスであることを示しています。訓練とフィードバックによって、感度と基準の妥当性の両方を向上させることができます。

微弱な信号が報告されるかどうかは、証拠の強さと、観測者がその信号が存在すると判断する意思の両方に左右される。