ทฤษฎีสารสนเทศเป็นกระบวนการที่มุ่งเน้นไปที่งานการหาปริมาณ การหาปริมาณของข้อมูลสามารถทำได้โดยการระบุวิธีการบีบอัดและสื่อสารข้อมูลที่ทำงานได้โดยไม่ก่อให้เกิดและลดความสมบูรณ์ของข้อมูล ทฤษฎีสารสนเทศสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้ในหลากหลายสาขาเช่นการคำนวณควอนตัมการวิเคราะห์ข้อมูลและการเข้ารหัส
ที่มาของทฤษฎีข้อมูลสมัยใหม่มักจะอ้างถึงคลอดด์อี. แชนนอน งาน คณิตศาสตร์ทฤษฎีการสื่อสารของ เขาเผยแพร่ครั้งแรกในปี 1948 วางรากฐานสำหรับปริมาณและการบีบอัดข้อมูลลงในหน่วยที่ทำงานได้ที่อาจถูกเก็บไว้สำหรับการเรียกคืนได้ง่ายในภายหลัง วิธีการขั้นพื้นฐานของเขาได้จัดหาเครื่องมือที่จำเป็นในการเพิ่มประสิทธิภาพของระบบคอมพิวเตอร์เมนเฟรมยุคต้นและแปลได้อย่างง่ายดายในการกำเนิดของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อปในช่วงทศวรรษทศวรรษ 1970
ในฐานะที่เป็นสาขาหนึ่งของวิศวกรรมไฟฟ้าและคณิตศาสตร์ประยุกต์ทฤษฎีข้อมูลพยายามที่จะเปิดเผยวิธีการที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการถ่ายทอดข้อมูลภายในขอบเขตที่มีอยู่ในข้อมูลที่เหมาะสม แนวคิดคือเพื่อให้แน่ใจว่าการขนส่งมวลชนของข้อมูลไม่ได้ลดคุณภาพลงแม้ว่าจะมีการบีบอัดข้อมูลในลักษณะใดก็ตาม เป็นการดีที่ข้อมูลสามารถเรียกคืนสู่รูปแบบเดิมเมื่อถึงปลายทาง อย่างไรก็ตามในบางกรณีเป้าหมายคืออนุญาตให้แปลงข้อมูลในรูปแบบเดียวสำหรับการส่งข้อมูลจำนวนมากที่ได้รับ ณ จุดสิ้นสุดและแปลงเป็นรูปแบบอื่นที่ไม่ใช่แบบดั้งเดิมโดยไม่สูญเสียข้อมูลใด ๆ
หนึ่งในแอปพลิเคชันของทฤษฎีข้อมูลที่หลายคนคุ้นเคยคือการใช้ไฟล์ ZIP เพื่อบีบอัดเอกสารสำหรับการส่งผ่านอีเมลหรือเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการจัดเก็บข้อมูล การบีบอัดข้อมูลทำให้สามารถส่งข้อมูลได้อย่างสมบูรณ์ในเวลาน้อยลง ในตอนท้ายของการรับซอฟต์แวร์จะใช้ในการปล่อยหรือคลายซิปโฟลเดอร์และเรียกคืนเอกสารที่มีอยู่ในไฟล์ ZIP ให้เป็นรูปแบบดั้งเดิม
ทฤษฎีข้อมูลก็มีการนำมาใช้กับไฟล์ประเภทอื่นเช่นกัน ตัวอย่างเช่นไฟล์เสียงและวิดีโอที่เล่นบนเครื่องเล่น MP3 นั้นได้รับการบีบอัดเพื่อให้ดาวน์โหลดและจัดเก็บได้ง่ายบนอุปกรณ์ เมื่อเข้าถึงไฟล์จะขยายและพร้อมใช้งานทันที
อุปกรณ์อื่น ๆ และความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีสมัยใหม่ที่ผู้คนใช้ในชีวิตประจำวันสามารถทำได้โดยการประยุกต์ใช้ทฤษฎีข้อมูล การเข้าถึงและฟังก์ชั่นของอินเทอร์เน็ตจะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีทฤษฎีข้อมูล ในทำนองเดียวกันความจุในการจัดเก็บข้อมูลของคอมแพคดิสก์นั้นเชื่อมโยงโดยตรงกับการใช้งานของทฤษฎีนี้
