Modemy używają kluczowania z przesunięciem częstotliwości do przesyłania informacji cyfrowych przez linię telefoniczną. Wysyłający modem moduluje dane cyfrowe do sygnału, który może zostać odczytany przez linię telefoniczną, podczas gdy modem odbierający demoduluje sygnał i przekształca go w dane cyfrowe.
W przypadku kluczowania z przesunięciem częstotliwości oddzielny ton jest używany dla oddzielnych bitów. Gdy modem terminala wybierze modem komputera, modem terminala staje się modemem wyjściowym i wysyła sygnał o wartości 1 070 herców dla sygnału 0 i 1270 herców dla 1. Modem komputera jest znany jako modem odpowiedzi i wysyła Sygnał 2 025-herców dla 0 i 2 225-herców dla 1. Ponieważ dwa modemy wysyłają różne tony, są one w stanie używać linii w tym samym czasie, co jest znane jako działanie w trybie pełnego dupleksu.
Aby przyspieszyć działanie modemów, należy zastosować technikę bardziej zaawansowaną niż kluczowanie z przesunięciem częstotliwości. Kluczowanie z przesunięciem fazowym było pierwszą nową techniką stosowaną wraz z kwadraturową modulacją amplitudową. Obie nowe techniki umożliwiają ogromną ilość danych, aby zmieścić się w 3000 Hz pasma, które jest dostępne w zwykłej linii telefonicznej klasy głosowej.