Los módems proporcionan comunicación punto a punto entre dos dispositivos digitales que utilizan circuitos analógicos. Los módems convierten las señales digitales en señales analógicas, las transmiten y luego las vuelven a convertir en señales digitales. >
Los circuitos digitales transmiten datos utilizando una serie de pulsos discretos que indican un cero o uno. Los circuitos telefónicos transmiten la voz como una serie de ondas electromagnéticas. El envío de datos digitales a través de un cable telefónico requiere modulación, mediante el cual los pulsos digitales se convierten en formas de onda que viajan como señales de voz, pero tienen una forma distinta. En el extremo receptor, el demodulador detecta las formas de onda y las convierte de nuevo a pulsos digitales. El término "módem" proviene de una combinación de estas dos funciones: (mo) dulation y (dem) odulation. Este tipo de comunicación de red requiere un módem en cada extremo del circuito analógico.
Hasta la década de 1960, las computadoras necesitaban circuitos dedicados para la comunicación en red, lo que limitaba sus capacidades. Con el módem, los dispositivos digitales podrían comunicarse utilizando los circuitos telefónicos existentes y transmitir datos digitales como una señal analógica. Este desarrollo extendió la comunicación de red a cualquier ubicación con un circuito telefónico. Los primeros módems tenían velocidades de transmisión muy bajas, y la fiabilidad seguía siendo un problema. Sin embargo, una serie de desarrollos en la década de 1980 condujeron a una comunicación de alta velocidad a través de módem para empresas, y ese proceso se convirtió en algo habitual hasta la introducción de la red de fibra óptica de banda ancha.