Modem, dijital bilgiyi taşıyıcı sinyalin bir veya daha fazla özelliğini değiştirerek, bu sinyali bir telefon hattından göndererek ve sinyalin demodüle edilmesiyle iletildikten sonra bilgilerin kodunu çözerek kodlayabilen bir cihazdır. İletişim hattının bir tarafındaki modem verileri modüle eder ve iletir, diğer taraftaki modem ise bunu alır ve demodüle eder.
Bir modem başka bir modemle bilgi alışverişinde bulunmadan önce, hattı açarak, numarayı arayarak ve onay bekleyen iletişimi başlatması gerekir. Genel olarak “el sıkışma” olarak bilinen son adım, iki cihazın iletişim hızlarını hizalamasıdır. V.90 çevirmeli ağ modemleri gibi daha eski modem varyantlarının aktarım hızı, saniyede 56 kilobit ile sınırlıdır.
ADSL gibi modern modem çeşitleri, telefon hattındaki mevcut frekansları bölerek çalışır. “ADSL” deki “A”, yukarı akış bant genişliğine bağlı olarak daha yüksek akış aşağı akış hızını yansıtan “asimetrik” anlamına gelir. ADSL modemleri, çevirmeli modemlere kıyasla daha yüksek hızlar sunsa da, kullanıcı ile İnternet servis sağlayıcısının merkez ofisi arasındaki mesafeden etkilenirler. Bu, hattaki ses sinyali yükselticileri ile ADSL sinyalleri arasındaki uyumsuzluğun sonucudur.
Kablo modemler, normalde televizyon sinyallerini taşıyan koaksiyel bir kablo aracılığıyla veri gönderip alır. Aşağı akış verileri tek bir 6 megahertz yuvası alırken, yukarı akış sadece 2 megahertz değerinde bant genişliği gerektirir. İletişimin işlevsel olması için, ISS'nin sonunun bir kablo modem sonlandırma sistemine sahip olması gerekir.
