MPEG-аудио компрессоры основаны на так называемом перцептивном кодировании (от англ. perception - восприятие). Целью такого кодирования является получение сигнала, который после последующего декодирования кажется идентичным для человеческого уха. Человеческий слух является нелинейным. Это означает, что человек воспринимает звуковой сигнал избирательно, что и используется в алгоритмах кодирования MPEG. MPEG-кодеры используют такую "психоакустическую модель", которая разбивает входной сигнал на несколько последовательных блоков-кадров, для каждого из которых определяется спектр сигнала. Затем моделируются маскирующие свойства системы слуха человека и оценивается минимальный слышимый уровень.

Чтобы достичь большого уровня компрессии, технология MP3 использует несколько основных приемов:

1. Минимальный порог слышимости
2. Эффект маскирования
3. Битовый резерв
4. Прием Joint-stereo
5. Кодирование Хаффмана