לחתימות דיגיטליות יש את המאפיין שהן קלות למשתמש לייצר, אך קשה למישהו אחר לזייף אותן. חתימות דיגיטליות יכולות גם להיות קשורות באופן קבוע לתוכן ההודעה הנחתמת; לא ניתן 'להזיז' אותן מתיק מסמך אחד לאחר מכן, משום שכל ניסיון יהיה ניתן לגילוי. במסגרות חתימה דיגיטליות, ישנם שני אלגוריתמים: אחד לחתימה, שבו מפתח סודי משמש לעיבוד ההודעה (או חיבור של ההודעה, או שניהם), ואחד לאמת, שבו מתאים המפתח הציבורי עם ההודעה כדי לבדוק את אמינותה של החתימה. RSA ו- DSA הם שניים מהסגרות החתימה הדיגיטליות הפופולריות ביותר. חתימות דיגיטליות הן מרכזיות לפעולת האבטחה של המשתמש, אך קשה ביותר לזייף את ההודעות.
הם מרכזיים לתפעול של תשתיות מפתח ציבורי