Ο ψηφιακός επεξεργαστής σήματος (DSP ή DSP micro) είναι ένας εξειδικευμένος μικροεπεξεργαστής που έχει σχεδιαστεί ειδικά για την επεξεργασία ψηφιακού σήματος, ο οποίος χρησιμοποιείται γενικά σε υπολογιστές πραγματικού χρόνου.
Οι αλγόριθμοι ψηφιακής επεξεργασίας σήματος απαιτούν την ταχεία εκτέλεση μεγάλου αριθμού μαθηματικών πράξεων σε ένα σύνολο δεδομένων. Τα σήματα μετατρέπονται από αναλογικά σε ψηφιακά, επεξεργάζονται ψηφιακά και στη συνέχεια μετατρέπονται και πάλι από ψηφιακά σε αναλογικά, όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Πολλές εφαρμογές ψηφιακής επεξεργασίας σήματος έχουν περιορισμούς πραγματικού χρόνου- δηλαδή, για να λειτουργήσει το σύστημα, η λειτουργία DSP πρέπει να ολοκληρωθεί εντός κάποιου χρονικού ορίου.
Η μικροαρχιτεκτονική ενός επεξεργαστή ψηφιακού σήματος είναι βελτιστοποιημένη ειδικά για εφαρμογές επεξεργασίας ψηφιακού σήματος.

