デジタルオーディオの再生プレーヤーやコンバーターに内蔵されるマイクロプロセッサなどデジタル回路はクロック信号に同期して動作させています。クロック信号はデジタル回路全体の動作を調和させる規則的な基準信号ですが、これに合わせてオーディオ音声もアナログから規則的なデジタル信号にA/D変換（Analog to Digital Convert）する必要があります。CDの場合、44.1kHつまり一秒間に44100回アナログ信号を測定しており、この測定をサンプリングと言います。１秒間での測定回数を単位Hz（ヘルツ）で表しサンプリング周波数と呼びます。
サンプリング周波数は、デジタル化できるアナログ信号情報と密接な関係にあります。理論的には、入力される信号の最大周波数の２倍を超える周波数でサンプリングすれば、情報成分が損なわれることなくデジタル信号に変換できます。これをサンプリング定理と呼びます。
サンプリング周波数44.1kHzのCDは人間の耳に聴こえる高域限界とされる20kHzまでの入力信号をデジタル信号として変換できます。サンプリング周波数が96kHzなどのハイレゾ音源は変換できる周波数限界が20kHzよりも高くなります。ハイレゾは従来よりも高い周波数まで扱うことができ、またゆるやかな特性をもったローパスフィルタ回路とデジタル回路の組み合わせが可能で、人間の耳に聴こえる帯域に回路の影響をが及びにくい、といったメリットがあります。