Slovo modem je zloženinou slov modulátor a demodulátor, je to zariadenie ktoré prevádza číselnú informáciu z počítača na zvukové signály, tie potom pošle po telefónnej linke inému modemu, ktorý spätne prevedie analógový signál prijatý z linky na digitálne impulzy.(obr.15.1)
Metódou , ktorou možno docieliť prenosu digitálnych informácií po analógovej linke, je tzv. modulácia a s ňou súvisiaci nosný signál. Nosný signál (anglicky carrier) je v podstate základný analógový signál, ktorý je prenášaný cez telefónnu linku. Tento signál musí využívať dostupnú šírku telefónneho pásma, ktorá je v rozmedzí od 300 do 3400Hz. Vlastné dáta sú tak prenášané na základe zmien uvedeného nosného signálu. Tým, ako sa na nosný signál ,,nabaľujú“ prenášané informácie, sa zaoberá modulácia. Metódy modulácie sú rôzne. Napr. metóda frekvenčnej modulácie, kedy sa v závislosti na prenášaných dátach mení frekvencia nosného signálu.
Používanie verejných telefónnych liniek prináša radu výhod. Jednou z nich je to, že telefónna sieť je celosvetovo dostupná. To znamená, že prakticky každý užívateľ, ktorý má PC, modem, telefónnu linku, môže komunikovať so svojim protipólom , ktorý je podobne vybavený a môže byť kdekoľvek ne svete. Nevýhodou použitia verejných telefónnych systémov je pomerne malá prenosová rýchlosť, a pomerne vysoká nespoľahlivosť. Tiež nie je dostatočne zabezpečená bezpečnosť proti zneužitiu prenášaného signálu.
Na veľmi podobnom princípe ako modemy pracujú aj faxy, takže v každom modeme je zároveň obsiahnutý aj fax, často sa tak stretneme i s označením faxmodem.

Protokoly
Predpokladom úspešného spojenia je dorozumenie sa oboch modemov. Ak by modem nedokázal prijať a prečítať signál od svojho protipólu, spojenie a prenos dát by sa nikdy neuskutočnili. Z týchto dôvodov boli postupne definované pravidlá pre modemový prenos dát.
Pre oblasť modemov vydáva štandardy organizácia ITU-T (International Telecomunication Union). Jednotlivé pravidlá sú zhrnuté do protokolov.