Le suréchantillonnage permet de :
- faciliter la conception du filtre anticrènelage , (ou antirepliement, ou encore anti-aliasing) ;
- diminuer le bruit présent dans la bande utile et d'augmenter le rapport signal sur bruit.
Dans le domaine audionumérique la technique de suréchantillonnage permet de réduire au maximum les pertes de transitoires (notamment harmoniques) du signal audio analogique. Ces transitoires étant situés entre deux paliers numériques successifs créés par la fréquence d'échantillonnage du convertisseur A/N.
Dans le domaine des boucles PLL utilisées comme synthétiseur de fréquence, on fait appel à des modulateurs sigma-delta (∆ / ∑) suréchantillonneurs qui permettent de fractionner le facteur de division du diviseur de retour de la boucle PLL. Un tel fractionnement contribue à réduire le bruit de phase du comparateur de phase de la PLL.