Gravitasyonel dalga dedektörü gürültü azaltma problemi, algılama fiziğinin en zorlu mühendislik sorunlarından birini temsil eder. LIGO ve Virgo gibi lazerli interferometre dedektörler, 4 km kollu Michelson interferometreler olarak çalışır ve birleşen karadeliklerden kaynaklanan uzunluk değişimlerini `h ≈ 10⁻²¹` gerinim düzeyinde ölçer; bu, bir protonun çapından bin kat küçük bir değişimi karşılık gelir. Gürültü kaynakları üç ana kategoride incelenir. Birinci kategori, kuantum gürültüsüdür. Standart kuantum limiti (SQL) iki alt bileşenden oluşur: foton atış gürültüsü (shot noise) ve radyasyon basıncı gürültüsü. Atış gürültüsü, fotonların ayrık kuantum doğasından kaynaklanır ve lazer gücünün artırılmasıyla azaltılabilir; ancak aynı güç artışı radyasyon basıncı gürültüsünü büyütür. Gravitasyonel dalga dedektörü gürültü azaltma bağlamında bu ödünleşim, SQL'nin kaçınılmazlığını gibi görünse de sıkıştırılmış ışık (squeezed light) teknolojisi ile bu limit aşılabilir: Heisenberg belirsizliği bozulmaz fakat gürültü bir boyuttan diğerine sıkıştırılarak hassasiyet faz tarafında artırılır. İkinci kategori, termal gürültüdür. Ayna süspansiyonları ve ayna yüzeyi kaplamaları termal titreşimler üretir. Süspansiyonlar için çözüm fused silica fiber kullanmak ve Q faktörünü yüksek tutmaktır; yüksek Q, termal enerjiyi dar bir frekans bandında toplar ve geniş bant gürültüsünü azaltır. Kriyo-termal gürültüden kaçınmak için yeni nesil dedektörler, CERN tabanlı Einstein Telescope, kriojenik çalışma sıcaklıklarını hedefler. Üçüncü kategori, yersel gürültüdür (seismic noise). Yer titreşimleri aktif izolasyon platformları, sarkacımsı yapılar ve servo motorlar, ile bastırılır; çok katmanlı sismik izolasyon zincirleri sinyal bandı içinde (10-1000 Hz) seismic gürültüyü birçok mertebeyle azaltır. Gravitasyonel dalga dedektörü gürültü azaltma amacıyla faz koheransı kritik bir rol oynar. Fabry-Perot köşeli rezonatörler lazerin kollar içinde birçok kez gidip gelmesini sağlayarak efektif kolun uzunluğunu artırır ve sinyal-gürültü oranını iyileştirir. Tüm bu teknikler birlikte, frekans bağımlı sıkıştırma ve güç geri dönüşümü (power recycling) gibi ek mekanizmalarla desteklenerek mevcut nesil dedektörlerin yılda düzinelerce gravitasyonel dalga olayı tespit edebilecek hassasiyete ulaşmasını sağlamıştır.