直方图均衡化是一个相对简单的过程，可以使分布曲线变得平坦，或者在分布中实现平衡。如果测量是数字翻译，则过程是一个简单的计算机程序。直方图有许多用途，它是一组大数据点的单个变量的图形映射。许多人遇到直方图的最常见应用是音频和视频，包括静止和移动。

最基本的是，直方图是质量控制的统计工具。通常，图形的水平x轴是单个变量，例如从一个骰子立方体滚动到六个骰子立方体。垂直y轴是频率的简单计数或测量。一个给定的骰子被掷100次，结果被绘制在这个图上。奇怪的是，数字2、3、4和5分别出现了16次，但数字1只出现了一次，而数字6出现了35次。

在上面的示例中，数字1和6的图形是倾斜的。骰子显然有缺陷，质量控制要求通过（比如）注入砝码来修复。固定骰子再次滚动100次，结果图显示所有六个数字以相同的频率出现。刚刚执行了直方图均衡化。

直方图的频率分布曲线在音频设备中很常见，而且非常明显。一台昂贵的收音机，可能是一个组件放大器，可能会显示一排数字条形图，随着音乐上下跳动。最左边的条测量低频噪音或低音；逐渐向右的小节测量高频或高音。伴随的杠杆可以增加或降低特定频率。如果Hip Hop节奏的低沉、洪亮的低音在条形图中显示出尖锐的尖峰，则可以使用相应的控制杆来隔离和降低音量，而不会影响其他频率。。

本例中显示的音频信号被认为是不平衡的，有利于低音。直方图均衡化是通过降低低音音量来实现的，它使所有音乐频率的分布趋于平衡和平坦，使音量近似相等。测量是一个单一变量，即从低到高的声音频率。在给定的时间瞬间，音乐以不同的音量投射出许多频率，每个测量值都是数据点。

直方图均衡化的另一个常见应用是在数字摄影中。一张典型的照片包含数百万个数据点，称为像素。许多数码相机型号的照片质量控制功能之一是直方图分析。它测量每个像素从亮到暗、从白到黑的发光的单个变量。生成的图形地图显示了照片的对比度范围。

一张高质量照片的传统观点是，它包含纯白色、纯黑色以及介于两者之间的每一级光线。如果一张过度曝光的照片，或者一张被明亮的白光淹没的照片，即将被拍摄，对其直方图的检查将显示图形表示中相应的峰值。曝光不足、变暗的照片的对比度损失也是如此。直方图均衡化可以通过调整快照的曝光设置实时查看，直到图形显示更均衡的发光分布。用计算机程序对数字图像进行后处理也可以评估和均衡颜色直方图。。