Dochodzenie odnosi się do procesu zbierania informacji w celu osiągnięcia jakiegoś celu; na przykład, zbieranie informacji na temat niezawodności i wydajności pojazdu przed zakupem w celu zwiększenia prawdopodobieństwa zakupu dobrego samochodu. W sferze prawa karnego dochodzenie karne oznacza proces gromadzenia informacji (lub dowodów) na temat przestępstwa w celu: (1) ustalenia, czy przestępstwo zostało popełnione; (2) zidentyfikowania sprawcy; (3) zatrzymania sprawcy; oraz (4) dostarczenia dowodów na poparcie wyroku skazującego w sądzie. Jeśli pierwsze trzy cele zostaną pomyślnie osiągnięte, wówczas przestępstwo można uznać za rozwiązane. Kilka innych rezultatów, takich jak odzyskanie skradzionej własności, powstrzymanie jednostek od angażowania się w zachowania przestępcze i zadowolenie ofiar przestępstw również wiąże się z tym procesem.
Przydatne spojrzenie na proces dochodzenia karnego zapewnia teoria informacji (Willmer). Zgodnie z teorią informacji, proces dochodzenia karnego przypomina walkę między policją a sprawcą o informacje związane z przestępstwem. Popełniając przestępstwo, sprawca wysyła „sygnały”, czyli pozostawia za sobą różnego rodzaju informacje (odciski palców, opisy świadków, narzędzie zbrodni itp.), które policja stara się zebrać w toku czynności śledczych. Jeśli sprawca jest w stanie zminimalizować ilość informacji dostępnych do zebrania przez policję lub jeśli policja nie jest w stanie rozpoznać pozostawionych informacji, wówczas sprawca nie zostanie zatrzymany, a więc wygra walkę. Jeśli natomiast Policja zbierze znaczną liczbę sygnałów od sprawcy, to sprawca zostanie zidentyfikowany i zatrzymany, a Policja wygra. Ta perspektywa wyraźnie podkreśla znaczenie informacji w dochodzeniu karnym.
Głównym problemem dla policji w prowadzeniu dochodzenia karnego jest to, że nie tylko istnieje potencjalnie ogromna ilość dostępnych informacji, ale znaczenie informacji jest często nieznane, informacje są często niekompletne, a informacje są często niedokładne. Ponadto, aby być użytecznym w udowodnieniu winy w sądzie (gdzie ponad uzasadnioną wątpliwość jest standardem), dowód musi mieć pewne inne cechy, a pewne zasady i procedury muszą być przestrzegane podczas zbierania dowodów.