生物医学信号是一种在强噪声环境中存在的低频微弱信号，来源于复杂生命体的非稳定自然信号。由于其信号特征、检测方式及处理技术与普通信号不同，因此具有独特性。例如，从母体腹部获得的胎儿心电信号强度仅为10到50伏特，而脑干听觉诱发响应信号则小于1毫伏。这些信号不仅由于人体内其他因素的干扰而变得难以捕捉，还容易受到自身生理信号的弱化。比如，胎儿心电信号中会混杂来自母亲心电、肌电等的干扰，且母亲的心电活动也可能干扰到胎儿心电的检测。
生物医学信号通常具有低频特性，除了心音信号频谱成分稍高外，其他电生理信号的频谱普遍较低。此外，这些信号还表现出强烈的随机性和非平稳性。正是这些特点，使得生物医学信号处理成为当代信号处理技术中最能展现其威力的重要领域之一。
从性质上看，生物信号可以分为电信号与非电信号。心电、肌电、脑电等属于电信号，而体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等则属于非电信号，后者又可进一步细分为机械量（如心音、脉搏）、热学量（如体温）、光学量（如光电脉波）和化学量（如血液pH值）。
根据处理的维度，生物医学信号可以分为一维信号和二维信号。例如，体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等属于一维信号，而脑电图、心电图、肌电图、X光片、超声图片、CT图片、核磁共振(MRI)图像则属于二维信号。
生物医学信号检测技术是生物医学工程学科研究中的重要环节，根据研究者所处的立场、目的以及采用的检测方法的不同，生物医学信号检测技术的分类多种多样，包括无创检测、微创检测和有创检测，以及在体检测和离体检测等。
