訊號檢測理論解釋了人們如何在不確定條件下檢測微弱刺激。它將真實的敏感度與人們所採用的決策標準區分開來。

每次試驗中，刺激物可能出現也可能不出現。觀察者回答「是」或「否」。記錄命中、漏檢、誤報和正確拒絕的次數。靈敏度 (d′) 反映了訊號與雜訊的區分程度；標準反映了觀察者回答「是」的意願。寬鬆的標準會產生更多的命中和更多的誤報；保守的標準會產生更少的命中和誤報。

該理論適用於雷達操作、醫療診斷、目擊者識別以及任何需要將微弱訊號與背景雜訊區分開來的場景。它表明，檢測並非簡單的閾值問題，而是一個受預期、效益和經驗影響的決策過程。訓練和回饋可以提高靈敏度和判斷標準的適用性。

是否報告微弱訊號取決於證據的強度以及觀察者是否願意認定訊號存在。