香農定理是關於信道容量的計算的一個經典定律，可以說是資訊理論的基礎。這個定理規定了有隨機熱噪聲信道的最大傳輸速率與信道頻寬、信號噪聲功率比之間的關係。香農定理指出，在給定的信道條件下，存在一個極限數據傳輸速率，稱為香農容量。
香農定理包含三個關鍵定理：
任何比香農容量低的數據傳輸速率都可以實現無限小的誤差率。這意味著，只要傳輸速率不超過香農容量，理論上可以實現無誤差的傳輸。
當傳輸速率超過香農容量時，誤差率將無法控制至任意小。換句話說，如果信道的信息傳輸率超過了信道容量，就不可能實現可靠的傳輸。
如果編碼方式足夠複雜，那麼與理論上的香農容量相同的數據傳輸速率可以實現。這意味著，通過選擇合適的編碼方法和調製方式，可以達到數據傳輸速率最大化，同時保證傳輸質量可控。
香農定理的套用非常廣泛，例如通信系統設計、數據壓縮、雜音抵消等。