Les modems fournissent une communication point à point entre deux appareils numériques à l'aide de circuits analogiques. Les modems convertissent les signaux numériques en signaux analogiques, les transmettent, puis reconvertissent les signaux analogiques en signaux numériques.
Les circuits numériques transmettent des données à l'aide d'une série d'impulsions discrètes qui indiquent soit un zéro, soit un un. Les circuits téléphoniques transmettent la voix sous la forme d'une série d'ondes électromagnétiques. L'envoi de données numériques sur un fil téléphonique nécessite une modulation, au moyen de laquelle les impulsions numériques deviennent des formes d'onde qui se déplacent comme des signaux vocaux, mais elles possèdent une forme distincte. Du côté de la réception, le démodulateur détecte les formes d'onde et les reconvertit en impulsions numériques. Le terme « modem » provient d'une combinaison de ces deux fonctions : (mo)dulation et (dé)odulation. Ce type de communication réseau nécessite un modem à chaque extrémité du circuit analogique.
Jusqu'aux années 60, les ordinateurs avaient besoin de circuits dédiés pour la communication réseau, ce qui limitait leurs capacités. Avec le modem, les appareils numériques pourraient communiquer en utilisant les circuits téléphoniques existants et transmettre des données numériques sous forme de signal analogique. Ce développement a étendu la communication réseau à n'importe quel endroit avec un circuit téléphonique. Les premiers modems avaient des vitesses de transmission très faibles et la fiabilité restait un problème. Cependant, une série de développements dans les années 1980 ont conduit à la communication à haut débit via modem pour les entreprises, et ce processus est devenu courant jusqu'à l'introduction des réseaux à fibre optique à large bande.
