Vor allem Claude Shannon lieferte in den 1940er bis 1950er Jahren wesentliche Beiträge zur Theorie der Datenübertragung und der Wahrscheinlichkeitstheorie.

Er fragte sich, wie man eine verlustfreie Datenübertragung, über elektronische (heute auch optische) Kanäle, sicherstellen kann. Dabei geht es insbesondere deshalb, die Datensignale vom Hintergrundrauschen zu trennen. Außerdem versucht man, während der Übertragung aufgetretene Fehler zu erkennen und/oder zu korrigieren. Dazu ist es notwendig, redundante (d.h. überflüssige Daten) mitzusenden, um dem Datenempfänger eine Datenverifikation oder Datenkorrektur zu ermöglichen.Klassische Informationskonzepte versagen teilweise in quantenmechanischen Systemen. Dies führt zu dem Konzept der Quanteninformation.

Die Informationstheorie stellt mathematische Methoden zur Messung bestimmter Merkmale von Information zur Verfügung.

Zwischen Entropie und (bedeutsamer) Information - besteht ein nichtmonotoner Zusammenhang. Ist die Entropie gleich Null (regelmäßiges, 100%-ig vorhersagbares Signal), so ist der (potenzielle) Nutzwert für einen Organismus genauso klein wie bei der gegen unendlich strebenden Entropie eines Rauschsignals. Das Informations-Maximum liegt also, grob gesprochen, in einem "mittleren" Entropiebereich.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Begriff der Information aus der Informationstheorie keinen direkten Bezug zu Semantik, Bedeutung und Wissen hat, da sich dieses Merkmalen mit informationstheoretischen Verfahren nicht messen lassen.==Große (und meist noch ungelöste) Fragen der allgemeinen Informationstheorie==

• Gibt es Informationsteilchen (Infonen)?
• Gibt es Information ohne Informationsträger?
• Welche Formen der Enkodierung von Information mit Zeichen kennen wir?
• Gibt es für bedeutsame Information ein einheitliches Maß?Weitergehende Fragen wie
• Wie ist es möglich, dass bedeutsame Information ohne menschliches Zutun entsteht?
• Wie entsteht und wie arbeitet ein Informationsverarbeitendes System, z.B. eine lebende Zelle von alleine?
  • Wie entsteht und wie arbeitet ein Informationsverarbeitendes System mit Bewusstsein wie z.B. unser Gehirn?
• Wie hoch war die Entropie und die Information beim Urknall?

sind nicht mehr Sache der Informationstheorie, auch wenn ihre Methoden zur Klärung mit eingesetzt werden können. Relevant für die ersten 3 Fragen ist u.A. die Theorie der Selbstorganisation oder Synergetik.Die letzte Frage ist eher thermodynamisch zu klären.