信息科學是以信息為主要研究對象，以信息的運動規律和應用方法為主要研究內容，以計算機等技術為主要研究工具，以擴展人類的信息功能為主要目標的一門新興的綜合性學科。
    信息科學由信息論、控制論、計算機科學、仿生學、系統工程與人工智能等學科互相滲透、互相結合而形成的。

    二十世紀40年代末，美國數學家香農發表了《通信的數學理論》和《在噪聲中的通信》兩篇著名論文，提出信息熵的數學公式，從量的方面描述了信息的傳輸和提取問題，創立了信息論。于是信息論首先在通信工程中得到廣泛應用，為信息科學的研究奠定了初步的基礎。

    隨著自動化系統和自動控制理論的出現，對信息的研究開始突破原來僅限于傳輸方面的概念。美國數學家維納在這個時期發表了著名的《控制論》和《平穩時間序列的外推、內插和平滑問題》，從控制的觀點揭示了動物與機器的共同的信息與控制規律，研究了用濾波和預測等方法，從被噪聲湮沒了的信號中提取有用信息的信號處理問題，建立了維納濾波理論。

    60年代中，由于出現復雜的工程大系統需要用計算機來控制生產過程，系統辨識成為重要研究課題。從信息科學的觀點來看，系統辨識就是通過輸入輸出信息來研究控制系統的行為和內部結構，并用簡明的數學模型來加以表示。控制就是根據系統結構和要求對信息加工、變換和利用。

    信息和控制是信息科學的基礎和核心。70年代以來，電視、數據通信、遙感和生物醫學工程的發展，向信息科學提出大量的研究課題，如信息的壓縮、增強、恢復等圖像處理和傳輸技術，信息特征的抽取、分類和識別的模式、識別理論和方法，出現了實用的圖像處理和模式識別系統。

    香農最初的信息論只對信息作了定量的描述，而沒有考慮信息的其他方面，如信息的語義和信息的效用等問題。而這時的信息論已從原來的通信領域廣泛地滲入到自動控制、信息處理、系統工程、人工智能等領域，這就要求對信息的本質、信息的語義和效用等問題進行更深入的研究，建立更一般的理論，從而產生了信息科學。

    為了解決控制和決策中的非數值問題，和適應80年代以后智能機研究的需要，以及要解決知識信息處理的問題，遂產生了知識工程，并已研制成專家系統、自然語言理解系統和智能機器人等。

    信息科學正在形成和迅速發展，人們對其研究內容的范圍尚無統一的認識。現在主要的研究課題集中在以下六個方面：

    信源理論和信息的獲取，研究自然信息源和社會信息源，以及從信息源提取信息的方法和技術；

    信息的傳輸、存儲、檢索、變換和處理；

    信號的測量、分析、處理和顯示；

    模式信息處理，研究對文字、圖像、聲音等信息的處理、分類和識別研制機器視覺系統和語音識別裝置；

    知識信息處理，研究知識的表示、獲取和利用，建立具有推理和自動解決問題能力的知識信息處理系統即專家系統；

    決策和控制，在對信息的采集、分析、處理、識別和理解的基礎上作出判斷、決策或控制，從而建立各種控制系統、管理信息系統和決策支持系統。

    信息過程普遍存在于生物、社會、工業、農業、國防、科學實驗、日常生活和人類思維等各種領域，因此信息科學將對工程技術、社會經濟和人類生活等方面產生巨大的影響。