Vzorkovací teorém ve frekvenční doméně říká, že pokud má analogový signál trvání, pak jeho spektrum může být jednoznačně rekonstruováno z jeho diskrétních vzorků odebraných v intervalech:
[jeden]kde je frekvenční vzorkovací interval signálu; je perioda signálu.
Tato věta je duální s větou o vzorkování v časové oblasti . Pokud vzorkujete spektrum signálu s omezenou dobou trvání, pak v časové oblasti půjde o periodické pokračování. Pokud není podmínka splněna, dojde k aliasingu v čase (podobně jako aliasing při vzorkování v časové oblasti).