Informacja może być przesyłana za pomocą sygnałów wytworzonych przez elektryczność, fale radiowe lub światło. Stosuje się dwie techniki transmisji sygnałów przez medium. Pierwsza z nich wykorzystuje analogową reprezentację sygnałów, druga - reprezentację cyfrową. Transmisja analogowa jest formą rozchodzenia się sinusoidalnej fali o określonej częstotliwości, amplitudzie i fazie. Informacje w postaci analogowej mogą być proste lub złożone. Przebiegi proste mają mocno wyróżnioną jedną częstotliwość (dźwięk jednego klawisza pianina) i niewielki lub żaden zestaw harmonicznych. Złożone przebiegi analogowe, takie jak głos człowieka czy dźwięk orkiestry, składają się z wielu częstotliwości o różnym natężeniu.
Głos, obraz, dane, a także inne rodzaje informacji mogą być bardziej efektywnie przesyłane przez przedstawienie ich w formie zbioru wartości binarnych i transmitowanie tych wartości w postaci impulsów elektrycznych. Proces zamiany przebiegów ciągłych (analogowych) na informacje cyfrowe (dyskretne), które mogą być przetwarzane komputerowo, nazywa się konwersją analogowo-cyfrową. W procesie konwersji sygnał analogowy jest próbkowany w regularnych odstępach czasu, a zmierzone wartości próbek zakodowane w postaci binarnej odpowiadają amplitudzie sygnału analogowego. Dokładność odwzorowania zależy od liczby bitów wykorzystanych do wyrażenia wartości binarnej oraz częstotliwości próbkowania.
Transmisja danych przez linie analogowe napotyka na trudności ograniczające ich użyteczność. Konieczne jest w tym przypadku przekształcenie sygnałów cyfrowych na sygnały analogowe w procesie modulacji, lecz szybkość transmisji (przepływność) jest ograniczona niewielką szerokością pasma do tej pory przeznaczonego do przekazów głosowych. Ponadto sygnał analogowy przesyłany na dalszą odległość musi być okresowo wzmacniany (wzmacniaki telekomunikacyjne), łącznie z występującymi w torze zniekształceniami. Transmisje cyfrowe cechują się większym stopniem niezawodności niż analogowe, zwłaszcza na dłuższych dystansach. Jeśli zachodzi potrzeba wzmocnienia sygnału, sygnał jest regenerowany cyfrowo bez wzmacniania zniekształceń, co jest zasadniczą zaletą przekazów cyfrowych używanych w telekomunikacji.