Modemy zapewniają komunikację punkt-punkt między dwoma urządzeniami cyfrowymi wykorzystującymi układy analogowe. Modemy konwertują sygnały cyfrowe na sygnały analogowe, transmitują je, a następnie przetwarzają sygnały analogowe z powrotem na sygnały cyfrowe.
Obwody cyfrowe przesyłają dane za pomocą szeregu dyskretnych impulsów wskazujących zero lub jeden. Obwody telefoniczne przekazują głos jako serię fal elektromagnetycznych. Przesyłanie danych cyfrowych przez przewód telefoniczny wymaga modulacji, za pomocą której impulsy cyfrowe stają się kształtami fal, które przemieszczają się jako sygnały głosowe, ale mają one wyraźny kształt. Po stronie odbiorczej demodulator wykrywa przebiegi i przekształca je z powrotem w impulsy cyfrowe. Termin "modem" pochodzi od kombinacji tych dwóch funkcji: (mo) dulacji i (dem) odulacji. Ten typ komunikacji sieciowej wymaga modemu na każdym końcu obwodu analogowego.
Do lat 60. komputery wymagały dedykowanych obwodów do komunikacji sieciowej, co ograniczało ich możliwości. Dzięki modemowi urządzenia cyfrowe mogą komunikować się z istniejącymi obwodami telefonicznymi i transmitować dane cyfrowe jako sygnał analogowy. Ta rozszerzona rozszerzona sieć komunikacyjna do dowolnego miejsca z obwodem telefonicznym. Wczesne modemy miały bardzo niskie prędkości transmisji, a niezawodność pozostawała problemem. Jednak szereg zmian w latach 80. doprowadził do szybkiej komunikacji za pośrednictwem modemu dla biznesu, a proces ten stał się powszechny aż do wprowadzenia szerokopasmowej sieci światłowodowej.
