1948年香農在Bell System Technical Journal上發表了《A Mathematical Theory of Communication 》。論文由香農和威沃共同署名。前輩威沃(Warren Weaver，1894-1978)當時是洛克菲勒基金會自然科學部的主任，他爲文章寫了序言。後來，香農仍然從事技術工作，而威沃則研究信息論的哲學問題。順便提一句，該論文剛發表時，使用的是不定冠詞A，收入論文集時改爲定冠詞The。 這篇奠基性的論文是建立在香農對通信的觀察上，即“通信的根本問題是報文的再生，在某一點與另外選擇的一點上報文應該精確地或者近似地重現”。這篇論文建立了信息論這一學科，給出了通信系統的線性示意模型，即信息源、發送者、信道、接收者、信息宿，這是一個新思想。此後，通信就考慮爲把電磁波發送到信道中，通過發送1和0的比特流，人們可以傳輸圖像、文字、聲音等等。今天這已司空見慣，但在當時是相當新鮮的。他建立的信息理論框架和術語已經成爲技術標準。他的理論在通信工程師中立即獲得成功，並刺激了今天信息時代所需要的技術發展。 香農考慮的信息源，產生由有限符號組成的詞。它們通過信道進行傳輸，每個符號開銷有限的信道時間。這裏涉及到統計學問題，如果xn是第n個符號，它是由固定隨機過程源xn產生的，香農給出一個分析信號誤差序列的方法，它是傳輸系統固有的，可以通過設計相應的控制系統控制它。 在這篇論文中，香農首次引入“比特”(bit)一詞，如果在信號中附加額外的比特，就能使傳輸錯誤得到糾正。按照物理學的習慣，把電流單位叫做“安培”，如果給“比特流”一個單位名，那麼叫做“香農”是比較合適的。 通信的數學理論是香農在數學與工程研究上的頂峯。他把通信理論的解釋公式化，對最有效地傳輸信息的問題進行了研究。香農的文章立即被世界各國的通信工程師和數學家採用，大家詳細地論述它、擴展它、完善它。這個學科立刻繁榮起來，成爲科學史上光輝燦爛的一頁。後來，香農感到由他扮演重要角色而開始與通信革命走得有些過遠。他寫道：“信息理論可能像一個升空的氣球，其重要性超過了它的實際成就”，真是大師的氣魄。
《A Mathematical Theory of Communication 》: