Modemler, analog devreleri kullanan iki dijital cihaz arasında noktadan noktaya iletişim sağlar. Modemler dijital sinyalleri analog sinyallere dönüştürür, iletir ve sonra analog sinyalleri tekrar dijital sinyallere dönüştürür. >
Dijital devreler, sıfırı ya da birini gösteren bir dizi ayrı darbe kullanarak veri iletir. Telefon devreleri, sesi bir dizi elektromanyetik dalga olarak iletir. Dijital verilerin bir telefon kablosu üzerinden gönderilmesi, dijital darbelerin ses sinyali olarak hareket eden dalga biçimleri haline geldiği, ancak ayrı bir şekle sahip oldukları modülasyon gerektirir. Alıcı tarafta, demodülatör dalga formlarını tespit eder ve tekrar dijital darbelere dönüştürür. "Modem" terimi, bu iki fonksiyonun bir kombinasyonundan gelir: (mo) dulasyon ve (dem) odulation. Bu ağ iletişimi türü, analog devrenin her bir ucunda bir modem gerektirir.
1960'lara kadar, bilgisayarlar ağ iletişimi için yeteneklerini sınırlayan özel devrelere ihtiyaç duyuyordu. Modemle, dijital cihazlar mevcut telefon devrelerini kullanarak iletişim kurabilir ve dijital verileri analog sinyal olarak iletebilir. Bu gelişme, ağ iletişimini telefon devreli herhangi bir yere yaydı. Erken modemler çok düşük iletim hızlarına sahipti ve güvenilirlik bir sorun olarak kaldı. Bununla birlikte, 1980'lerde yaşanan bir dizi gelişme, iş için modem üzerinden yüksek hızlı iletişim kurulmasına neden oldu ve bu süreç genişbant fiber optik ağ kurulmasına kadar yaygınlaştı.