Das Abtasttheorem sagt aus, dass eine Zeitfunktion f(t), deren Frequenzspektrum im Frequenzband 0 Hz bis B Hz liegt, durch ihre Ordinaten an äquidistanten Punkten eindeutig bestimmt ist, sofern diese Punkte nicht weiter als 1/2B Sekunden voneinander entfernt sind. Um aus den abgetasteten Spannungswerten das ursprüngliche Signal reproduzieren zu können, muss die Abtastrate mindestens doppelt so groß sein wie die des abgetasteten Signals. Hat das abzutastende Signal beispielsweise eine Frequenz von 500 kHz, dann muss die Abtastrate über 1 MHz betragen.

Das Abtasttheorem, auch als Nyquist-Abtasttheorem bezeichnet, ist für die Anwendung der Informationstheorie auf kontinuierliche Signale fundamental, weil es die Darstellung eines kontinuierlichen Signals endlicher Dauer durch eine endliche Anzahl von Freiheitsgraden, also auch als Binärsignal, gestattet.