Modem generira sinusni val nosioc: tonski signal u području 1000 Hz do 2000 Hz, kojeg modulira digitalni signal. Modulirati se mogu amplituda, frekvencija i faza vala nosioca ().
Amplitudna modulacija, zbog gušenja i gubitaka na telefonskoj liniji, nije pogodna i rijetko se koristi.
Vrlo je raširena frekvencijska modulacija poznata pod nazivom FSK (frequency shift keying). Dva, ili više, različita tona koriste se za prijenos jedinica i nula. Na primjer, jedan od najstarijih standarda, Bell 103, emitira kratki tonski signal frekvencije 1270 Hz za jedinicu, odnosno 1070 Hz za nulu. Na taj se način u jedinici vremena prenosi jedan bit informacije.