简单定义：卷积是分析数学中一种重要的运算。
设:
f(
x),
g(
x)是R1上的两个可积函数，作积分：
可以证明，关于几乎所有的实数
x，上述积分是存在的。这样，随着
x的不同取值，这个积分就定义了一个新函数
h(x)，称为函数
f与
g的卷积，记为
h(x)=(f*g)(x)。
容易验证，
(f * g)(x) = (g * f)(x)，并且
(f * g)(x)仍为可积函数。这就是说，把卷积代替乘法，L1（R1）空间是一个代数，甚至是巴拿赫代数。
卷积与傅里叶变换有着密切的关系。利用一点性质，即两函数的傅里叶变换的乘积等于它们卷积后的傅里叶变换，能使傅里叶分析中许多问题的处理得到简化。
由卷积得到的函数
f*g一般要比
f和
g都光滑。特别当
g为具有紧致集的光滑函数，
f为局部可积时，它们的卷积
f * g也是光滑函数。利用这一性质，对于任意的可积函数
f，都可以简单地构造出一列逼近于
f的光滑函数列
fs，这种方法称为函数的光滑化或正则化。
卷积的概念还可以推广到数列、测度以及广义函数上去。
定义：
卷积是两个变量在某范围内相乘后求和的结果。如果卷积的变量是序列x(n)和h(n)，则卷积的结果
其中星号*表示卷积。当时序n=0时，序列h(-i)是h(i)的时序i取反的结果；时序取反使得h(i)以纵轴为中心翻转180度，所以这种相乘后求和的计算法称为卷积和，简称卷积。另外，n是使h(-i)位移的量，不同的n对应不同的卷积结果。
如果卷积的变量是函数x(t)和h(t)，则卷积的计算变为
其中p是积分变量，积分也是求和，t是使函数h(-p)位移的量，星号*表示卷积。
参考《数字信号处理》杨毅明著，p.55、p.188、p.264，机械工业出版社2012年发行