差分信号是一种使用两种不同信号以电子方式传输信息的技术。相比之下，单端信号仅使用一个信号。差分信号对于模拟信号和数字信号都有效。一些音响系统仍然使用模拟系统，但大多数通信协议，例如以太网、通用串行总线 (USB)、RS-422 和 RS-485，都使用数字信号。
接收器通过以下方式重新组合原始信号：读取两个传输信号之间的电压差。该技术允许接收器忽略信号的绝对电压，信号在发射器和接收器之间传输时可能会发生很大变化。因此，差分信号是一种比单端信号更可靠的电子传输信息方法。
在许多个人计算机上仍然可以找到推荐的标准 232 (RS-232) 电缆的端口。差分信号的抗噪声能力是单端信号的两倍这是低压电子设备（例如移动电话和便携式电话）的一个优势。这些设备继续趋向于降低电压电源，以减少不必要的辐射并节省功耗。
单端数字系统的电源电压 (Vs)。该系统中的低逻辑电平是接地电压，或 0 伏 (V)。因此，这两个电压电平之间的差为 Vs – 0 V = Vs ，一对差分信号的电压大小相同，极性相反，因此电压分别为+Vs和-Vs。这意味着两个信号之间的电压差为(+Vs) – (–Vs) = 2Vs，从而使信号的抗噪能力加倍。
单端信号（例如 RS-232）具有优点是只需要一根电线。电压至少为 12 伏表示有信号，电压低于 3 伏表示缺乏信号。这为单端信号提供了一定的抗噪能力，因为天然电源很少产生三伏电压。
单端信号的主要缺点是它无法高速运行。电感和电容是电效应，往往会抵消高频信号，从而限制单端信号的速度。这种类型的信号还需要更高的电压电平，以避免传输过程中出现高错误率。
计算机通常使用差分信号来最大限度地减少电磁干扰的影响。这些设备使用直流电，无法屏蔽干扰。计算机的低压信号线和高压电源线经常共用同一地。这可能会导致电源线在信号线上感应出很大的电压，例如使用干扰。
