왜곡(distortion)은 신호의 모양이나 형태가 변형되는 것을 말한다. 왜곡에는 주파수에 따라 신호의 감쇠 정도가 다르기 때문에 발생하는 감쇠 왜곡(attenuation distortion)과 신호가 전송 매체를 통과할 때 전파 속도가 주파수별로 다르기 때문에 발생하는 지연 왜곡(delay distortion)이 있다.
푸리에 해석에 의하면 신호의 주파수 스펙트럼은 여러 주파수 성분으로 구성된 복합 신호라고 하였다. 신호의 감쇠는 주파수에 따라 서로 다르게 나타난다(진폭이 달라짐). 특히 높은 주파수에서 감쇠는 더 많이 일어난다. 감쇠 왜곡은 디지털 신호에 비해 아날로그 신호에서 더욱 심각하다. 디지털 신호는 주파수 스펙트럼이 비교적 좁은 범위에 밀집되어 있으므로 아날로그 신호에 비해 감쇠 왜곡이 적다.
이와 같이 감쇠 왜곡은 주파수 스펙트럼에 따라 감쇠의 정도가 균일하지 못해 발생하는 신호의 변형을 말한다. 따라서 이러한 문제를 해결하려면 주파수 대역별(성분별)로 감쇠 정도를 알아내어 대역별로 증폭해야 한다. 이처럼 주파수 대역별로 다른 증폭을 수행하는 장치를 등화기(equalizer)라고 한다.
신호의 전파 속도는 전송 매체에 따라 다르며, 주파수 성분에 따라서도 다르다. 모든 주파수에서 일정한 속도를 갖는 공기(air)와 달리 유선 매체(트위스티드 페어, 동축 케이블, 광케이블)에서는 상이한 주파수 성분 사이의 전파 속도 차이에 의한 지연 왜곡이 발생한다(주파수마다 위상이 달라짐).
디지털 신호 전송에서 지연 왜곡은 신호 변형에 중대한 영향을 미친다. 수신기에 들어온 신호들이 주파수 성분별로 도착 시간이 다르다면 하나의 비트에 포함되는 에너지의 일정 부분이 인접한 다른 비트에 겹칠 수 있어 계속해서 들어오는 경우 0 또는 1의 비트 값을 구분하기가 어렵다. 이러한 현상을 상호간섭이라고 하며, 디지털 정보의 최대 전송 속도를 결정하는 주된 요인이 된다. [ 그림 3-16 ] 을 보면 위상 차이에 의한 지연 왜곡으로 인해 수신 측 신호가 변경형되어 있음을 알 수 있다.