Metoda predykcji liniowej należy do najbardziej przydatnych metod cyfrowej analizy mowy. Polega ona na założeniu, że wartość mowy przedstawiana jest w przybliżeniu jako kombinacja liniowa określonej ilości wcześniejszych wartości dyskretnych sygnału. Obniżając różnicę kwadratów w gronie teraz istniejącymi próbkami mowy, a tymi obliczonymi za pomocą predykcji liniowej, da się obliczyć współczynniki predykcji. Za pomocą tych współczynników można przeprowadzić ocenę widma sygnału mowy. Precyzja oszacowania uzależniony jest od rzędu predykcji. Współczynniki predykcji mogą być wykorzystane do oceny częstotliwości formantów, do rozpoznawania tonu podstawowego, do oszacowania przekrojów toru głosowego podczas artykulacji oraz dodatkowo do odtworzenia kształtu fali sygnału mowy, czyli do syntezy mowy. Najbardziej przydatny rząd predykcji to rząd dwunasty, ponieważ wówczas wyraźnie można dostrzec priorytetowe częstotliwości formantowe określonej głoski i nie ukazują się jeszcze inne częstotliwości. W przypadku wyższego rzędu predykcji pojawiają się dodatkowe składowe, zaciemniające obraz, a przy niższych rzędach analiza jest mniej dokładna. Przy rzędzie predykcji równym 4 i 8 pojawiają się wyłącznie dwie częstotliwości formantowe, jednak do pełnej identyfikacji elementów mowy potrzebne są trzy najniższe formanty.