香农定理，由信息论的奠基人克劳德·香农提出，核心内容是关于信息传输效率和信道容量的关系。香农定理指出，当信息源的信息速率R小于或等于信道的容量C时，理论上存在一种可能，使得信息源的输出以极低的错误概率通过信道传输。反之，如果R大于C，信息传输就会变得不可能，其二进制信息的错误率将高达50%。
在被高斯白噪声影响的信道中，香农公式C=B*log₂(1+S/N)给出了最大信息速率的计算方式。其中，B是奈奎斯特极限的码元速率，H是信道带宽的单位（Baud）；S代表信号功率（瓦特），N则是噪声功率（瓦特）。S/N的值是无量纲的，例如当S/N为1000，意味着信号功率是噪声的1000倍。
在实际讨论中，信噪比（S/N）通常以分贝（dB）为单位表示，通过SNR（信噪比，单位dB）=10*LG(S/N)计算。例如，当SNR为某个值时，可以转换为S/N的具体数值，即S/N=10^(SNR/10)。这个公式揭示了信道带宽对比特率的限制作用，同时，信道容量的大小还取决于系统的信噪比以及所采用的编码技术。
香农提出并严格证明了“在被高斯白噪声干扰的信道中，计算最大信息传送速率C公式”：C=Blog2(1+S/N)。式中：B是信道带宽（赫兹），S是信号功率（瓦），N是噪声功率（瓦）。该式即为著名的香农公式，显然，信道容量与信道带宽成正比，同时还取决于系统信噪比以及编码技术种类香农定理指出，如果信息源的信息速率R小于或者等于信道容量C，那么，在理论上存在一种方法可使信息源的输出能够以任意小的差错概率通过信道传输。该定理还指出：如果R>C，则没有任何办法传递这样的信息，或者说传递这样的二进制信息的差错率为1/2。