Los módems utilizan el cambio de frecuencia para enviar información digital a través de una línea telefónica. El módem de envío modula los datos digitales en una señal que la línea telefónica puede descifrar, mientras que el módem receptor la modifica y lo convierte en datos digitales.
Con el cambio de frecuencia, se usa un tono separado para los bits separados. Una vez que el módem de una terminal marca el módem de la computadora, éste se convierte en el módem original y envía un tono de 1,070 hercios para un 0 y un tono de 1,270 hercios para un 1. El módem de la computadora se conoce como módem de respuesta y envía Tono de 2,025 hertz para un tono de 0 y 2,225 hertz para un 1. Como los dos módems envían tonos diferentes, pueden usar las líneas al mismo tiempo, lo que se conoce como operación de dúplex completo.
Para hacer que los módems sean más rápidos, se tuvo que utilizar una técnica más sofisticada que la modulación por desplazamiento de frecuencia. El cambio de fase fue la primera técnica nueva que se utilizó junto con la modulación de amplitud en cuadratura. Ambas técnicas nuevas hacen posible que una gran cantidad de datos se adapte a los 3.000 hertzios de ancho de banda que están disponibles en una línea telefónica regular de grado de voz.