Digitaalisessa signaalinkäsittelyssä kvantisoinnilla tarkoitetaan reaalilukuarvojen tai hyvin suuren lukujoukon arvojen likimääräistämistä pienempään lukujoukkoon, esimerkiksi kokonaisluvuiksi sovitulle välille.
Kvantisointi tapahtuu usein signaalin digitoinnin yhteydessä, kun analoginen signaali muunnetaan digitaaliseen muotoon analogia-digitaalimuuntimella. Näytteistin ottaa signaalista, esimerkiksi äänestä, tietyin väliajoin näytteitä pitopiiriin, josta ne muunnetaan digitaalisiksi arvoiksi (esimerkiksi 16-bittisiksi kokonaisluvuiksi) analogia-digitaalimuunnoksen avulla. Usein sekä näytteistyksen että kvantisoinnin suorittavaa laitetta kutsutaan digitoijaksi eli A/D-muuntimeksi.
Signaali voi myös olla moniulotteinen ja kvantisointia ei tarvitse suorittaa jokaisessa ulottuvuudessa.