सिग्नल डिटेक्शन थ्योरी बताती है कि अनिश्चितता की स्थिति में लोग मंद उद्दीपनों को कैसे पहचानते हैं। यह वास्तविक संवेदनशीलता को व्यक्ति द्वारा अपनाए गए निर्णय मानदंड से अलग करती है।

प्रत्येक परीक्षण में उद्दीपन मौजूद हो भी सकता है और नहीं भी। प्रेक्षक "हाँ" या "नहीं" में उत्तर देता है। सही उत्तर, गलत उत्तर, झूठे संकेत और सही अस्वीकरणों की गणना की जाती है। संवेदनशीलता (d′) यह दर्शाती है कि संकेत को शोर से कितनी अच्छी तरह अलग किया जा सकता है; मानदंड यह दर्शाता है कि प्रेक्षक "हाँ" कहने के लिए कितना इच्छुक है। उदार मानदंड से अधिक सही उत्तर और अधिक झूठे संकेत मिलते हैं; रूढ़िवादी मानदंड से दोनों की संख्या कम होती है।

यह सिद्धांत रडार संचालन, चिकित्सा निदान, प्रत्यक्षदर्शी पहचान और किसी भी ऐसी स्थिति पर लागू होता है जिसमें कमजोर सिग्नल को पृष्ठभूमि शोर से अलग करना आवश्यक होता है। यह दर्शाता है कि पहचान केवल सीमा का मामला नहीं है, बल्कि अपेक्षाओं, प्रतिफल और अनुभव से प्रभावित एक निर्णय प्रक्रिया है। प्रशिक्षण और प्रतिक्रिया से संवेदनशीलता और मानदंड की उपयुक्तता दोनों में सुधार हो सकता है।

किसी कमजोर संकेत की सूचना दी जाए या नहीं, यह साक्ष्य की मजबूती और प्रेक्षक की उस संकेत के अस्तित्व को मानने की इच्छा दोनों पर निर्भर करता है।