全通滤波器的极点要在单位圆内，零点在单位圆外极点的镜像位置上，零极点成对出现，如果零极点是复数，应以共轭对形式出现，且极点和零点互为共轭倒易关系。低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器的幅度频率响应都是不平坦的，全通滤波器与这几种不同，它具有平坦的频率响应，即全通滤波器并不衰减任何频率的信号，但它会改变输入信号的相位。

全通滤波器的幅度响应是不变的，而相位响应是非线性的，该特性使得全通滤波器能够对信号的相位进行校正及均衡。结合全通滤波器和传统滤波器，可以得到任意幅频响应（传统滤波器实现）和任意相位响应（全通滤波器校正）的理想滤波器。在音频效果处理领域中，让演奏乐曲的声音通过若干全通滤波器，然后把输出信号和原信号混合，由于相位不同，造成有的叠加，有的抵消，从而产生了不同的音效（比如吉他法兹器）。全通滤波器也可用于单边带通信，利用全通滤波器得到两路正交的音频信号，这两路音频信号分别对两路正交的载波信号进行载波抑制调制，然后叠加就能得到所需要的单边带调制信号。