Un modem este un dispozitiv capabil să codifice informații digitale prin modificarea uneia sau mai multor proprietăți ale semnalului purtător, trimiterea acestui semnal printr-o linie telefonică și decodarea informațiilor odată ce au fost transmise prin demodularea semnalului. Modemul de pe o parte a liniei de comunicație modulează și transmite datele, în timp ce modemul de pe cealaltă parte primește și demodulează.
Înainte ca un modem să poată schimba informații cu un alt modem, trebuie mai întâi să inițieze o comunicare deschizând linia, formând numărul și așteptând confirmarea. Ultimul pas, cunoscut sub numele de "handshaking", este acela în care două dispozitive își aliniază viteza de comunicare. Viteza de transfer a variantelor de modem vechi, cum ar fi modemurile dial-up V.90, este limitată la 56 de kilobiți pe secundă.
Variantele moderne de modem, cum ar fi ADSL, funcționează prin împărțirea frecvențelor disponibile pe linia telefonică. "A" din "ADSL" înseamnă "asimetric", care reflectă viteza mai mare a avalului în raport cu lățimea de bandă în amonte. Deși modemurile ADSL oferă viteze mai mari decât modemurile dial-up, ele sunt afectate de distanța dintre utilizator și biroul central al furnizorului de servicii Internet. Acesta este rezultatul incompatibilității dintre amplificatoarele de semnal vocal în linie și semnalele ADSL.
Modemurile de cablu trimit și primesc date printr-un cablu coaxial care poartă în mod normal semnale de televiziune. Datele din aval au un singur slot de 6 megahertzi, în timp ce în amonte are nevoie doar de o lățime de bandă de 2 megahertzi. Pentru ca comunicarea să fie funcțională, sfârșitul serviciului ISP trebuie să aibă un sistem de terminare prin modem prin cablu.
