Digitale Wasserzeichen sind in Mediendateien eingebrachte Informationen. Wesentliches Ziel dabei ist meist (wie bei einem "traditionellen" Wasserzeichen), dass die eigentlichen Informationen und diejenigen, die das Wasserzeichen ausmachen, nicht mehr voneinander getrennt werden können. Es gibt für jeden Medientyp (Bilder, Audio, Video, ...) verschiedene Verfahren, die an die jeweilige Codierung und das Datenformat angepasst sind.

Man unterscheidet verschiedene Merkmale von digitalen Wasserzeichen:

- Robustheit: robuste Wasserzeichen sind so gestaltet, dass sie Transformationen der Daten (Formatkonvertierung, Skalierung, Filterung...) und sogar Medienbrüche überstehen und z.B. im Ausdruck eines digitalen Bildes nachgewiesen werden können. Fragile Wasserzeichen sollen Veränderungen nicht überstehen, damit man z.B. Änderungen an einer Datei nachweisen kann.
- Wahrnehmbarkeit: wahrnehmbare Wasserzeichen sollen ein Medium kennzeichnen, z.B. die Logo-Einblendung in einem Fernsehprogramm. Nicht-wahrnehmbare Wasserzeichen sollen dem Menschen verborgen bleiben, um später z.B. die Urheberschaft einer Datei nachzuweisen.
- Kapazität: die Menge an Informationen, die in ein Medium eingebracht wird. Dies reicht von 1-Bit-Wasserzeichen (markiert/nicht-markiert) bis zu Wasserzeichen mit mehreren hundert Bytes Kapazität.

Je nach Anwendung, Medientyp und Codierung sucht man ein geeignetes Verfahren mit den gewünschten Merkmalen aus. Bei den bisher bekannten Verfahren bedingen die verschiedenen Eigenschaften einander.

Robustheit und Transparenz schließen sich in gewissen Maße aus. Dazu folgendes Gedankenspiel. Als Transformation wähle man die verlustbehaftete Komprimierung von Daten (wie beispielsweise .jpg oder .mp3). Definitionsgemäß beseitigt diese Komprimierung Information dort, wo man sie nicht wahrnimmt. Also in genau dem Raum, den das robuste Wasserzeichen belegen müsste, sollte es transparent sein. Ein robustes Wasserzeichen, welches die verlustbehaftete Komprimierung überleben sollte, müsste in Folge dessen seine Information auch im wahrnehmbaren Bereich einbetten, und wäre daher nicht mehr transparent. Daher muss man zwischen Robustheit und Transparenz einen Mittelweg finden.

Anwendungen

Es gibt verschiedene Anwendungen für digitale Wasserzeichen:

- Nachweis der Urheberschaft
- Kennzeichen von Medien zur Werbemaßnahme
- Fingerprinting zum Erkennen eines Mediums
- Integrität - Nachweis von Veränderungen der Daten
- Kennzeichnung zum Verfolgen von Datenflüssen
- Einbringen eines Links zu ausführlichen Informationen über das Medium

Das Einbringen versteckter Informationen wird auch als Steganographie bezeichnet.