変調および復調装置は、波形(時に搬送波信号とも呼ばれる)の位相と振幅を変化させ、情報を符号化したり波形の変動を検出して情報信号を導出します。デモジュレーション装置は検波器とも呼ばれます。モジュレーターと復調器はアナログまたはデジタルのいずれかです。アナログ変調器は、アナログ情報信号(ベースバンドと呼ばれる)とアナログ搬送波を混合し、有線または無線のインターフェースで送信します。その例として、FMラジオでは音声信号が直接中周波(IF)に変調され、送信のために高搬送波周波数にアップコンバートされます。デジタル変調も同様のプロセスですが、アナログ波形で表されるデジタル信号を搬送波または複数の搬送波に変調します。

アナログ変調を行うチップには、振幅変調(AM)、周波数変調(FM)、さらには位相変調(PM)などの物理特性を変調できるデバイスが含まれます。周波数領域における変調パターンは搬送波周波数に対して対称的である場合もあれば、変調パターンの片側のみを持つ場合もあります。これはそれぞれシングルサイドバンド変調またはダブルサイドバンド変調と呼ばれます。変調方式は実際の搬送波エネルギーを抑制することができます。変調サイドバンド(抑制搬送波)を送信するだけです。これにより、伝達の効率が向上します。このような変調の非常に重要な特徴は、周波数領域のレベルが規則で定められたテンプレート内に収まっている点です。これは通常バンドパスまたはローパス形状で、チャネル同士の干渉を防ぎます。

デジタル変調方式は、シンボルと呼ばれるビットの組み合わせを表現するためにパターンを使用します。記号は、星座と呼ばれる単位位相プロットにマッピングされた位置として表現されます。直交振幅変調(QAM)は、このように記号を符号化するデジタル変調フォーマットの一例です。信号が星座上の点を通過すると、目図を描きます。ノイズやチャンネル形状はジッターや歪みを引き起こし、受信機の誤差を引き起こすことがあります。これを「目を開ける」または「閉じる」と呼び、誤差はビット誤り率(BER)で表されます。デジタル変調は、イコライゼーションと呼ばれるチャネル特性を補正するためにタイムドメインシェーピングを用います。前方誤り訂正(FEC)は、ビット冗長性を持つシンボルコードを用いて受信信号の誤りを訂正します。一部の変調方式では、周波数分割多重化(FDM)を利用して複数のバンドで同時にデータを送信し、帯域幅を拡大します。一部の規格(例えば、周波数ホッピング拡散スペクトラム)では、擬似乱数列を使ってエンコードすることもあります。