谱熵（spectral entropy ）这一概念描述了功率谱和熵率之间的关系。研究表明，由自回归模型估计出的谱具有最大的谱熵，因而是一种理想的求谱方法，称为最大熵谱估计法，简称MEM，所得的谱称为最大熵谱。设yt是一个稳定的因果系统的输入，该系统的传递函数为G (B)(它在单位园内无极点)，，xt为系统的平稳输出，则可以证明，系统的输入与输出的熵率之间的关系为。这一关系在时间序列中应用最多的是输入{yt}为零的值白噪声，方差为，这时系统的传递函数，而白噪声的熵率为，由此得到{xt}的熵率为。以白噪声为输入的线性平稳系统恰是时间序列ARMA模型，上面的关系式反映了{xt}的谱密度和它的熵率之间的关系。式中右边第一项是常数，比较hx的大小等价于比较第二项积分的大小，因此称为序列{xt}的谱熵，其含意即是用功率谱来表示的熵。