Die mehrdimensionale System- und Signaltheorie bildet die Grundlage für verschiedene Aspekte der Multimediakommunikation und für weitere Anwendungen. Einzelbilder, Bildfolgen und Ansichten mit mehreren Kameras sind mehrdimensionale Signale mit zwei, drei und mehr Dimensionen.
Mehrdimensionale Systeme beschreiben die Ausbreitung von Schallwellen und von elektrischen Signalen in Stromnetzen. Aber auch die Diffusion von Stoffpartikeln und ihre chemischen Reaktionen sind mehrdimensionale Vorgänge. Schließlich können auch die Schwingungen von Festkörpern durch mehrdimensionale Systeme beschrieben werden.