Diferenciālā signalizācija ir paņēmiens informācijas elektroniskai pārsūtīšanai, izmantojot divus dažādus signālus. Salīdzinājumam, viena gala signalizācija izmanto tikai vienu signālu. Diferenciālā signalizācija ir efektīva gan analogajai, gan digitālajai signalizācijai. Dažas skaņas sistēmas joprojām izmanto analogās sistēmas, taču lielākā daļa sakaru protokolu, piemēram, Ethernet, universālā seriālā kopne (USB), RS-422 un RS-485, izmanto digitālo signālu.
Uztvērējs no jauna saliek sākotnējo signālu, nolasot sprieguma starpību starp diviem pārraidītajiem signāliem. Šis paņēmiens ļauj uztvērējam ignorēt signālu absolūto spriegumu, kas var ievērojami atšķirties, pārvietojoties starp raidītāju un uztvērēju. Tāpēc diferenciālā signalizācija ir daudz uzticamāka metode informācijas elektroniskai pārsūtīšanai nekā viena gala signalizācija.
Diferenciālajai signalizācijai ir divreiz lielāka pretestība pret troksni nekā viena gala signalizācijai. Tā ir priekšrocība ar zemsprieguma elektroniskām ierīcēm, piemēram, mobilajiem un portatīvajiem tālruņiem. Šīs ierīces turpina izmantot zemāka sprieguma avotus, lai samazinātu nevēlamo starojumu un taupītu enerģiju.
Augstais loģikas līmenis viengala digitālajā sistēmā ir barošanas spriegums (Vs). Zemais loģikas līmenis šajā sistēmā ir zemējuma spriegums jeb 0 volti (V). Tāpēc atšķirība starp šiem diviem sprieguma līmeņiem ir Vs – 0 V = Vs. Spriegumiem diferenciālo signālu pāros ir vienāds lielums, bet pretēja polaritāte, tāpēc spriegumi ir +Vs un –Vs. Tas nozīmē, ka sprieguma atšķirība starp diviem signāliem ir (+Vs) – (–Vs) = 2Vs, tādējādi divkāršojot signāla trokšņu noturību.
Viena gala signāliem, piemēram, RS-232, ir tāda priekšrocība, ka nepieciešams tikai viens vads. Vismaz 12 voltu spriegums norāda uz signālu, un spriegums, kas mazāks par trim voltiem, norāda uz signāla trūkumu. Tas nodrošina zināmu trokšņu noturību viena gala signālam, jo dabiskie elektroenerģijas avoti reti rada trīs voltus.
Viena gala signāla galvenais trūkums ir tas, ka tas nevar darboties lielā ātrumā. Induktivitāte un kapacitāte ir elektriski efekti, kas mēdz atcelt augstfrekvences signālus, tādējādi ierobežojot viena gala signāla ātrumu. Šim signāla veidam ir nepieciešams arī augstāks sprieguma līmenis, lai pārraides laikā izvairītos no augsta kļūdu līmeņa.
Datori parasti izmanto diferenciālo signalizāciju, lai samazinātu elektromagnētisko traucējumu ietekmi. Šīs ierīces izmanto līdzstrāvu, kas nevar novērst traucējumus. Datora zemsprieguma signāla līnijai un augstsprieguma strāvas padeves līnijai bieži ir viens un tas pats zemējums. Tas var izraisīt strāvas līnijas signāla līnijā būtisku spriegumu, radot traucējumus.