デジタル信号をアナログ信号に変換し（またはこの逆の変換を行ない）、電話回線を経由してコンピュータ同士が通信できるようにするための装置。

　電話回線は、本来、人間の声を送るために作られたアナログ回線網であるため、コンピュータから出力されるデジタル信号はそのままでは送信（受信）できない。このためのデジタル信号からアナログ信号への変換（送信時）、アナログ信号からデジタル信号への変換（受信時）を行なうのがモデムである。

　PCシステムのシリアルポートからモデムに送られたシリアルなデジタル情報は、アナログ信号に変換されて送信される。この信号変換は、変調（modulation）というプロセスを使って実現される。この変調プロセスでは、まずキャリアと呼ばれる連続した基準信号を作り、このキャリアに対して別の信号を重ねて振幅や周波数、位相などを変化させることで（波形を変化させることで）送信する情報をコード化し、送信先に転送する。

　一方、変調されたアナログ信号を受け取った受信側では、キャリア信号を取り除き、変調波からコード化された情報を取り出す。このプロセスは復調（de-modulation）と呼ばれる。モデム（modem）は、このmodulationとde-modulationを双方向に対して行なうことからこう呼ばれる。