双线性变换是一种特别的共行映射(即莫比乌斯变换)，常被用来将线性非时变系统滤波器在连续时域的传递函数转换成线性且平移不变滤波器在离散时域的传递函数。将S平面中位置在轴的点映射到复数平面上的单位圆。其他的应用还有扭曲任何的离散时间线性系统的频率响应(例如用来估计人类听觉系统的非线性频率清晰度)或是被用在离散域以取代一个系统经过一阶全通滤波器的单位延迟。
这种变换保有稳定性且将连续时间滤波器的频率响应中每一点映射到离散时间滤波器的频率响应中所对应的点，虽然频率会有点不同，这部分会在之后的频率扭曲中解释。对于模拟滤波器的频率响应中所看到的特征，在数字滤波器的频率响应中都有相同增益和相位平移的对应特征，虽然频率可能会有点不同，在低频时很难观察到但在频率接近奈奎斯特频率时就相当明显。
