コンピュータは2進法（2の累乗を位取りの元にして，0と1で数を表す方法。）の世界であり，全ての情報を0と1の組み合わせで，扱っている。しかし，コンビュータ内部のデータを表現するとき，2進法は人間にとっては長くて扱いにくいため，しばしば，0〜9とA〜Fの 16種類の数字と文字を使った16進法が用いられる。
2進法の1桁をビット（情報の量の最小単位。コンピュータでは0と1の2進法で表現する。）と呼び，8ビットを1パイト（2進法の8桁で表現される情報の量の単位。Bという記号で表す。）と呼ぶ。コンビュータではいろいろな量の情報を扱うため，情報量によって単位を使い分ける。
表2 単位の大きさと用途例
KB（1000Bを表すときは，小文字のkを使う。1kB=1000B 1KB= 1024B）
文字は，それぞれにコードとして2進法などの数値が対応している。半角の文字や記号は8ビット，日本語の漢字やひらがなは16ピットで表現される。
「lCT」の文字コード（JIS8ビットコード）
ICT 01001001 01000011 01010100 49 43 54
「情報」の文字コード（JIS16ビットコード）
情報 0011111001110000 010010 1001110011 3E70 4A73
表3 JIS8ビットコード表
文字には，いくつかのコード体系がある。アルファベットでは，7ビットのASCIIが使われている。日本語の場合は，JIS16ピットコード，シフトJISコード，EUC-JPが使われている。また，各国の言語に広く対応しているユ二コードもある。
コンピュータは，音声，映像，動画などを2進法で表現するために，AD変換を行う。これは，連続的に変化するアナログデータ（音声や画像などの連続的な変化量をそのまま電流や電圧 の変化に置き換えたデータ。）を，離散的に変化するディジタルデータ（連続的な変化量を離散的な数値(とびとぴの値）で表すことをディジタル化といい，この方法で表現されたデータのこと。）に置き換えることである。
画像を画素（ピクセル）という小さな区画の集合に分割する（標本化）。どれだけ細かい画素に分割するかを解像度（1インチ（25.4mm）当たリのドット数で表し，dpiという単位を用いる。解像度が高ければきめ細かな画像になるが，ファイルのデータ量が大きくなる。本来，解像度は画素の密度を示すが，ディスプレイを1024×768と表すように，表示できる画素の総数として用いられる場合がある。ディスプレイに表示させる場合は72dpiか96dpi，印刷する場合には360dpi程度の解像度が必要となる。）という。
次に，それぞれの画素を色の組み合わせで表す(量子化)。このとき何段階に分けるかを階調という。その情報を2進法にする(符号化)。
図2 画像のディジタル化
図3 階調の変化による画像表現の違い
コンピュータのディスブレイは，赤（R:Red），線（G:Green），青（B:Blue）の光の三原色によって表現されている。暗いディスプレイに色を加えることにより明るさが増し，白に近づく。これを加法混色という。
これに対して，絵の具は色を加えるほど黒に近づく。これを減法混色という。色材の三原色とは，全ての色を表現するための基本となる色で，シアン（C:Cyan），マゼンタ（M:Magenta），イエロー（Y:Yellow）の3色を指す。カラープリンタは，これに基調となる黒を加え，4色のインクあるいは卜ナーを混合して利用しているものが多い。
動画像は，一定の時間間隔でフレ一ム（動画像を構成する1枚1枚の静止画のこと。）に区切り，フレームごとに画像をディジタル化する。これらの画像は不連続な静止画にすぎないが，次々に提示することにより，それぞれの残像（直前に見た像がしばらくの閤，目に焼きついている現象のこと。残像は，人間の知覚特性によって起こる。）のため，連続的に変化する動画に見える。
音は，空気の振動の波によって伝達される。図4の元の波形は，波を電圧の強さの変化で表している。音は，一定の時間間隔でデータを収集し（標本化），収集したデータを決められた大きさの離散的数値にし(量子化)，2進法で表す（符号化）ことでディジタル化される。
図4 音のディジタル化
ディジタル化において，1秒間に区切る間隔が何回あるかをサンプリング周波数といい，この間隔ごとの電圧と実際の電圧の遣いを, 量子化誤差と呼ぶ。量子化誤差が小さいほど，実際のアナログ量が、忠実に変換されていることになる。
画像や動画像では，画素数やフレーム数が多いほど，誤差は小さくなり，アナログ量を忠実に表現できることになる。ただし，その分，変換されたデータ量は大きくなり，その情報処理は負担の大きなものとなる。
また，量子化された数値を，どれだけのビット数で表現するかを量子化ビット数というが，これが大きいほど，多段階の表現が句能となり，量子化誤差は小さなものとなる。ただし，この場合もデータ量は大きくなる。
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