Os modems fornecem comunicação ponto a ponto entre dois dispositivos digitais usando circuitos analógicos. Os modems convertem sinais digitais em sinais analógicos, os transmitem e, em seguida, convertem os sinais analógicos de volta em sinais digitais.
Os circuitos digitais transmitem dados usando uma série de pulsos discretos que indicam zero ou um. Os circuitos telefônicos transmitem voz como uma série de ondas eletromagnéticas. O envio de dados digitais por um fio telefônico requer modulação, por meio da qual os pulsos digitais se tornam formas de onda que viajam como sinais de voz, mas possuem uma forma distinta. Na extremidade receptora, o demodulador detecta as formas de onda e as converte de volta em pulsos digitais. O termo "modem" vem de uma combinação dessas duas funções: (mo) dulação e (des) odulação. Este tipo de comunicação de rede requer um modem em cada extremidade do circuito analógico.
Até a década de 1960, os computadores precisavam de circuitos dedicados para comunicação em rede, o que limitava suas capacidades. Com o modem, os dispositivos digitais podem se comunicar usando circuitos telefônicos existentes e transmitir dados digitais como um sinal analógico. Este desenvolvimento estendeu a comunicação de rede a qualquer local com um circuito telefônico. Os primeiros modems tinham velocidades de transmissão muito baixas e a confiabilidade continuava sendo um problema. No entanto, uma série de desenvolvimentos na década de 1980 levou à comunicação de alta velocidade via modem para negócios, e esse processo se tornou comum até a introdução da rede de fibra óptica de banda larga.
