Puffern und Leitungstreibern sind integrierte Schaltkreise, die den Eingangskreis vom Ausgangskreis isolieren. Dadurch wird die Last auf dem Eingangskreis reduziert und das Senden von Signalen auf Leiterbahnen oder Kabeln über größere Distanzen und mit höherem Fan-Out ermöglicht. Das Fan-Out beschreibt die Anzahl an Inputs, die vom Output betrieben werden können. Jeder Eingang fügt dem Treiberverstärker eine kapazitative Last hinzu. Je höher die elektrische Kapazität, desto höher auch der Maximalstrom, der beim Wechsel des Spannungspegels benötigt wird. Wird die Leistung des Ausgangs überschritten oder sinken die Signalpegeländerungen zu tief ab, leidet die Funktion des Schaltkreises. Vor allem kann es passieren, dass der Ausgang überlastet, instabil oder beschädigt wird. Man findet Puffer für gewöhnlich in Taktbäumen auf Leiterplatten, bei denen geringes Rauschen und hohe Geschwindigkeit der Logiksignale wichtig sind. Puffer werden auch in Bussen verwendet und in Fällen, wo der digitale Ein- oder Ausgang eines Systems zu schwach ist, um eine Last zu treiben. Puffer weisen üblicherweise einen besseren Schutz vor elektrostatischen Entladungen und Latch-Up auf als die Ein-/Ausgänge direkt am Mikrocontroller. Daher werden sie zum Schutz und zur Isolation der Geräte verwendet.

Leitungstreiber sind eine spezielle Art von Puffern, die die Fähigkeit besitzen, relativ lange Übertragungsleitungen oder Kabel zu treiben. Sie können auch das Format der Eingangslogik an einen spezifischen Leitungstreiberstandard anpassen. Ein Beispiel dafür ist der eSATA Redriver. Diese Geräte verlängern die unterstützte Distanz des SATA-Standards, indem sie die Signale der differenziellen Current Mode Logic (CML) auf ihrem Eigang puffern und korrigiert und kompensiert als CML-Ausgangssignal neu übertragen. Sie sind mit einem Equalizer ausgestattet, also einem Filter, der den Signalverlust und die Signalverzerrung auf einem physikalischen Medium (Kabel oder Leiterbahn) kompensiert und dafür sorgt, dass das Signal in der richtigen Form beim Empfänger ankommt.

Manche Puffer und Leitungstreiber können Logikeingangssignale in serielle Ausgabesignale mit hoher Geschwindigkeit konvertieren. Der Eingang kann ein paralleler Bus sein, um die Anforderungen an die hohe Geschwindigkeit zu erfüllen. Kabeltreiber geben meist differenzielle serielle Datensignale aus. Diese orientieren sich an einem Standard, der hohe Geschwindigkeiten bei der Datenübertragung über Kabel unterstützt. Das trifft in besonderem Maß auf HD- und UHD-Videosysteme zu. Diese können es erfordern, serielle Datenströme von über 12 GHz über hunderte Meter lange Kupferkabel zu senden. CML kommt bei solchen Anwendungen zum Einsatz, weil differenzielle Transistorpaare nur sehr niedrige Spannungsänderungen zum Umschalten benötigen und somit viel schneller arbeiten als Alternativen, die höhere Spannungen benötigen. Dieser Standard kommt in Schnittstellenstandards wie SDI und HDMI zum Einsatz.

Manche Treiber unterstützen auch die Übersetzung zwischen der PCB-Impedanz und dem Wellenwiderstand des Kabels. Es existiert auch ein spezieller Treibertyp, der sogenannte Reclocking-Vorgänge unterstützt, bei denen der Datentakt des Signals wiederhergestellt wird und eine neue, saubere Taktung auf dieses Signal phasenverkoppelt wird. Dies Kompensiert für den in den Pfad eingebrachten Jitter. Als Jitter bezeichnet man das Phasenrauschen, das durch Systemrauschen und Dämpfungseffekte im physikalischen Medium in das Signal eingebracht wird.