《信息论及其应用》分十一章，前七章是信息论的基础理论，后四章是应用篇。除第一章绪论外，第二章介绍信息量的定义和性质；第三章介绍离散信源的无错压缩编码；第四章介绍信道容量和信道编码定理；第五章介绍常见的连续信道——高斯信道；第六章介绍了失真受到限制的信源压缩编码理论——率失真理论；第七章介绍有多个发射机和多个收信机的信源编码和信道编码理论，也称为多用户信息论；第八章介绍密码学，特别介绍香农信息论对密码学的应用；第九章介绍在系统理论和信号处理中极为有用的最大信息原则和最大熵谱估计；第十章介绍类型理论及其在统计学和通用信源编码方面的应用；第十一章介绍Kolmogorov复杂性理论。