Eine Ermittlung bezieht sich auf den Prozess des Sammelns von Informationen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen; zum Beispiel das Sammeln von Informationen über die Zuverlässigkeit und Leistung eines Fahrzeugs vor dem Kauf, um die Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, ein gutes Auto zu kaufen. Auf den kriminellen Bereich angewandt, bezieht sich eine strafrechtliche Untersuchung auf den Prozess der Sammlung von Informationen (oder Beweisen) über ein Verbrechen, um: (1) festzustellen, ob eine Straftat begangen wurde; (2) den Täter zu identifizieren; (3) den Täter zu fassen; und (4) Beweise für eine Verurteilung vor Gericht zu liefern. Wenn die ersten drei Ziele erfolgreich erreicht werden, kann die Straftat als gelöst gelten. Mehrere andere Ergebnisse wie die Wiederbeschaffung von gestohlenem Eigentum, die Abschreckung von Personen, die sich kriminell verhalten, und die Befriedigung von Verbrechensopfern werden ebenfalls mit dem Prozess in Verbindung gebracht.
Eine nützliche Perspektive auf den kriminalistischen Ermittlungsprozess bietet die Informationstheorie (Willmer). Nach der Informationstheorie ähnelt der kriminalistische Ermittlungsprozess einem Kampf zwischen der Polizei und dem Täter um verbrechensbezogene Informationen. Bei der Begehung der Straftat sendet der Täter „Signale“ aus oder hinterlässt Informationen verschiedener Art (Fingerabdrücke, Beschreibungen von Augenzeugen, Tatwaffe usw.), die die Polizei durch Ermittlungsmaßnahmen zu sammeln versucht. Wenn es dem Täter gelingt, die Menge der Informationen, die die Polizei sammeln kann, zu minimieren, oder wenn die Polizei nicht in der Lage ist, die hinterlassenen Informationen zu erkennen, dann wird der Täter nicht gefasst und somit gewinnt er den Kampf. Wenn die Polizei in der Lage ist, eine große Anzahl von Signalen des Täters zu sammeln, wird der Täter identifiziert und festgenommen, und die Polizei gewinnt.
Das Hauptproblem für die Polizei bei der Durchführung einer kriminalpolizeilichen Untersuchung besteht darin, dass nicht nur potenziell riesige Mengen an Informationen zur Verfügung stehen, sondern dass die Relevanz der Informationen oft nicht bekannt ist, die Informationen oft unvollständig und die Informationen oft ungenau sind. Darüber hinaus müssen die Beweise bestimmte andere Eigenschaften aufweisen und bestimmte Regeln und Verfahren müssen bei der Sammlung der Beweise befolgt werden, um vor Gericht von Nutzen zu sein (wobei der Standard „beyond a reasonable doubt“ ist).