Un modem è un dispositivo che è in grado di codificare informazioni digitali variando una o più proprietà del segnale portante, inviando questo segnale attraverso una linea telefonica e decodificando l'informazione una volta che è stata trasmessa demodulando il segnale. Il modem su un lato della linea di comunicazione modula e trasmette i dati, mentre il modem sull'altro lato lo riceve e lo demodula.
Prima che un modem possa scambiare informazioni con un altro modem, deve prima avviare la comunicazione aprendo la linea, componendo il numero e attendendo la conferma. Il passaggio finale, comunemente noto come "handshaking", è dove due dispositivi allineano la loro velocità di comunicazione. La velocità di trasferimento di varianti modem precedenti, come i modem dial-up V.90, è limitata a 56 kilobit al secondo.
Moderne varianti modem, come ADSL, funzionano dividendo le frequenze disponibili nella linea telefonica. La "A" in "ADSL" sta per "asimmetrico", che riflette la maggiore velocità del downstream in relazione alla larghezza di banda a monte. Sebbene i modem ADSL forniscano velocità più elevate rispetto ai modem dial-up, sono influenzati dalla distanza tra l'utente e l'ufficio centrale del fornitore di servizi Internet. Questo è il risultato dell'incompatibilità tra amplificatori di segnali vocali nella linea e segnali ADSL.
I modem via cavo inviano e ricevono dati attraverso un cavo coassiale che normalmente trasporta segnali televisivi. I dati downstream richiedono un singolo slot da 6 megahertz, mentre l'upstream richiede solo 2 megahertz di larghezza di banda. Perché la comunicazione sia funzionale, la fine con l'ISP deve avere un sistema di terminazione via cavo.
