압축이란 물체나 물질에 외력을 가하여 부피를 줄이거나, 디지털 정보의 중복성을 제거하여 데이터의 크기를 줄이는 과정을 의미한다. 물리적 관점에서는 기체나 고체와 같은 물질의 분자 간 거리를 좁혀 밀도를 높이는 행위를 뜻하며, 정보 이론 관점에서는 동일한 정보를 전달하면서도 이를 표현하는 데 필요한 비트 수를 최소화하는 기술적 처리를 말한다. 이는 자원의 효율적 활용과 공간 확보를 목적으로 수행된다.

디지털 데이터 압축은 데이터 복원 시 원래의 정보를 완벽하게 재현할 수 있는지 여부에 따라 무손실 압축과 손실 압축으로 나뉜다. 무손실 압축은 실행 파일이나 텍스트 문서처럼 데이터의 단 1비트 오류도 허용되지 않는 경우에 사용되며, ZIP이나 FLAC 형식이 대표적이다. 반면 손실 압축은 시각이나 청각으로 인지하기 어려운 미세한 정보를 삭제하여 압축률을 극대화하는 방식이다. JPEG 이미지나 MP3 오디오 파일이 이에 해당하며, 용량을 대폭 줄일 수 있어 멀티미디어 데이터의 저장과 전송에 널리 활용된다.

압축 알고리즘의 핵심 원리는 데이터 내에 존재하는 통계적 중복성과 구조적 패턴을 찾아내는 것이다. 예를 들어, 허프만 코딩(Huffman Coding)은 출현 빈도가 높은 데이터에는 짧은 부호를 부여하고, 빈도가 낮은 데이터에는 긴 부호를 부여하여 전체적인 평균 길이를 줄인다. 또한 특정 패턴이 반복될 경우 이를 별도의 사전(Dictionary)에 등록하고 인덱스로 치환하는 방식이나, 인접한 데이터 간의 차이점만을 기록하는 방식 등이 현대 압축 기술의 근간을 이룬다.

물리적 압축은 기계 공학과 열역학 분야에서 중요한 위치를 차지한다. 기체는 액체나 고체에 비해 압축성이 매우 커서 에너지를 저장하거나 이동시키는 매개체로 자주 쓰인다. 내연 기관에서는 피스톤이 연료와 공기의 혼합기를 압축하여 폭발 효율을 높이며, 냉장고나 에어컨의 압축기(컴프레서)는 냉매를 고압 상태로 압축하여 열교환을 유도한다. 이러한 물리적 압축 과정은 압력, 부피, 온도의 상관관계를 다루는 법칙들에 의해 설명된다.

현대 사회에서 압축 기술은 네트워크 대역폭의 한계를 극복하고 대용량 데이터를 실시간으로 처리하는 데 필수적이다. 고화질 영상 스트리밍 서비스나 클라우드 컴퓨팅 환경은 고효율 영상 코덱과 데이터 압축 기술 없이는 원활한 운영이 불가능하다. 데이터의 양이 기하급수적으로 증가하는 빅데이터 시대에 접어들면서, 더 적은 자원으로 더 많은 정보를 빠르고 정확하게 처리하기 위한 압축 기술의 고도화는 지속적으로 이루어지고 있다.