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。