Modemurile oferă comunicații punct-la-punct între două dispozitive digitale care utilizează circuite analogice. Modemurile convertesc semnalele digitale la semnale analogice, le transmit și apoi convertesc semnalele analogice înapoi la semnalele digitale. >
Circuitele digitale transmit date folosind o serie de impulsuri discrete care indică fie zero, fie una. Circuitele telefonice transmit voce ca o serie de unde electromagnetice. Trimiterea datelor digitale printr-un cablu telefonic necesită o modulare, prin intermediul căreia impulsurile digitale devin forme de undă care călătoresc ca semnale vocale, dar au o formă distinctă. La capătul receptorului, demodulatorul detectează formele de undă și le transformă înapoi în impulsuri digitale. Termenul "modem" provine dintr-o combinație a acestor două funcții: (mo) dulație și (dem) odulare. Acest tip de comunicare în rețea necesită un modem la fiecare capăt al circuitului analog.
Până în anii 1960, computerele au nevoie de circuite dedicate pentru comunicații în rețea, ceea ce le-a limitat capabilitățile. Cu ajutorul modemului, dispozitivele digitale ar putea comunica folosind circuitele telefonice existente și pot transmite date digitale ca semnal analogic. Această dezvoltare a extins comunicarea de rețea către orice locație cu un circuit telefonic. Modemurile timpurii au avut viteze de transmisie foarte scăzute, iar fiabilitatea a rămas o problemă. Cu toate acestea, o serie de evoluții din anii 1980 au condus la comunicarea de mare viteză prin modem pentru afaceri, iar acest proces a devenit obișnuit până la introducerea rețelelor de fibră optică în bandă largă.
