Dolby Pro Logic ist eine Surroundsound-Bearbeitungstechnologie der Dolby Laboratories. Sie wurde entwickelt, um mit Dolby Surround encodierte Soundtracks zu decodieren. Dolby Stereo wurde ursprünglich von Dolby im Jahr 1976 entwickelt und war für analoge Heimkino-Soundsysteme gedacht. Das Format wurde für den privaten Gebrauch im Jahre 1982 als Dolby Surround angepasst, und als die Endverbraucher in der Lage waren, voll HiFi fähige Videorekorder zu erwerben. Es wurde dann durch die neuere und verbesserte Dolby Pro Logic Technologie im Jahr 1987 ersetzt. Allerdings ist der Begriff “Dolby Surround” noch verwendet, um die Encoding-Technologie oder Matrix-codierte Soundtracks zu beschreiben, während Pro Logic sich auf die Decodierungstechnologie und den Prozessor bezieht. Dolby Pro Logic ist von daher der Wohnzimmer-Äquivalent der Dolby Stereo-Technologie, wie sie in Filmkinos in den 1970er und 80er Jahren verwendet wurde. Die beiden Technologien sind weitgehend identisch, aber es war im Marketing eine Unterscheidung zu Kino Stereo gewollt. Diese Technologie nutzte mindestens vier Audiokanäle mit Stereoanlage, während Pro Logic nur zwei Kanäle benutzt. So ist Dolby Pro Logic sozusagen die Consumer-Version des theatralischen Dolby Stereo.

Im Grunde ist Dolby Pro Logic eine Matrixtechnologie. Dies bedeutet, dass, wenn ein Pro Logic Track erstellt wird, insgesamt 4 Tonspuren in 2 konventionelle Stereotonspuren encodiert werden. Der Mittelkanal, für den zentralen Lautsprecher bestimmt, wird zu gleicher Intensität in den rechten und den linken Kanal codiert. Der Kanal für den hinteren Kanal wird per sogenannter Phasenverschiebung codiert. Der Dolby Pro Logic Signalprozessor holt die Informationen anschließend wieder aus dem Gesamtsignal hervor. Der hintere Monokanal ist hier auf eine Frequenzhöhe von 7 Kilohertz begrenzt. Konventionelle Stereo Audioanlagen ohne Dolby Pro Logic Decoder spielen die Tonspuren als konventionellen Stereoton ab.
Des Weiteren setzt der Pro Logic Decoder sogenannte Steuerungslogikschaltkreise ein, um die Lautstärke und Intensität der anderen Kanäle zu beeinflussen, und so aktiv an der Steuerung der Verstärker mitzuwirken. Wenn z.B. in der Musik eine starke Betonung des mittleren Lautsprechers stattfindet, werden automatisch die 3 anderen Kanäle (rechts, Links, hinten) in der Lautstärke gedämpft. Dies soll für ein besonders dynamisches Klangbild sorgen. Durch dieses Vorgehen sind bis zu 30 Dezibel an Unterschied zwischen den Kanälen erzielbar. Um ein Abschwächen der gesamt Lautstärke zu verhindern, wird der Output aller gerade aktiver Lautsprecher sorgfältig gehandhabt. Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Reaktivität der Anlage gegenüber solchen “Richtungssteuerungen”, da eine zu schnelle Reaktion zu einem unangenehm hin- und herschnellendem Lautstärkeempfinden zwischen den verschiedenen Lautsprechern führt, während ein zu träges System für Töne aus der falschen Richtung verantwortlich ist. Dolby Pro Logic wurde im Jahr 2000 von Dolby Pro Logic II abgelöst, welches wesentlich verbessert ist.