壓縮感知的核心點是它不遵循奈奎斯特采樣定理。原因是壓縮感知的采樣是隨機的和非等間隔的，因此不需要奈奎斯特采樣。然而，還需要壓縮感知，它需要確保信號是稀疏的。
壹旦信號不是稀疏的，那麽當根據奈奎斯特頻率以隨機不相等的間隔采樣時，將很難恢復原始信號。在壓縮感知過程中，如果降低采樣頻率使其非常小，那麽采樣的時間間隔就會相對較大，而采用壹定的隨機采樣方式，采樣獲得的數據量就會非常小，從而實現壹次壓縮。
壓縮感知不同於傳統的采樣+壓縮模式。首先，它不符合奈奎斯特采樣定理。其次，它不分為采樣和壓縮。應該說壓縮感知的采樣就是壓縮。采樣後，采樣數據直接傳輸，然後在接收端通過適當的重建算法進行重建。