Os modems usam o chaveamento de mudança de frequência para enviar informações digitais por uma linha telefônica. O modem de envio modula os dados digitais em um sinal que pode ser decifrado pela linha de telefone, enquanto o modem de recebimento demodula o sinal e os transforma em dados digitais.
Com o chaveamento de mudança de frequência, um tom separado é usado para bits separados. Depois que o modem de um terminal disca para o modem do computador, o modem do terminal se torna o modem de origem e envia um tom de 1.070 hertz para 0 e um tom de 1.270 hertz para 1. O modem do computador é conhecido como modem de resposta e envia um Tom de 2.025 hertz para 0 e tom de 2.225 hertz para 1. Como os dois modems enviam tons diferentes, eles podem usar as linhas ao mesmo tempo, o que é conhecido como operação full-duplex.
Para tornar os modems mais rápidos, uma técnica que é mais sofisticada do que o chaveamento de mudança de frequência teve que ser utilizada. Phase-shift keying foi a primeira nova técnica usada junto com a modulação de amplitude em quadratura. Ambas as novas técnicas possibilitam que uma imensa quantidade de dados se encaixe nos 3.000 hertz de largura de banda que está disponível em uma linha telefônica normal de voz.