模擬訊號數字化有三個基本過程：

第一個過程是“抽樣”，就是以相等的間隔時間來抽取模擬訊號的樣值，使連續的訊號變成離散的訊號。

第二個過程叫“量化”，就是把抽取的樣值變換為最接近的數字值，表示抽取樣值的大小。

第三個過程是“編碼”，就是把量化的數值用一組二進位制的數碼來表示。經過這樣三個過程可以完成模擬訊號的數字化，這種方法叫作“脈衝編碼”。

數字訊號傳送到接收端後，需要有一個還原的過程，即把收到的數字訊號再變回模擬訊號，為接收者所能理解。這個過程叫作“數模變換”，使之再現為聲音或影象。

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(1)模擬訊號與數字訊號

不同的資料必須轉換為相應的訊號才能進行傳輸：模擬資料（模擬量）一般採用模擬訊號(Analog Signal)，例如用一系列連續變化的電磁波(如無線電與電視廣播中的電磁波)，或電壓訊號(如電話傳輸中的音訊電壓訊號)來表示。

數字資料（數字量）則採用數字訊號(Digital Signal)，例如用一系列斷續變化的電壓脈衝(如我們可用恆定的正電壓表示二進位制數1，用恆定的負電壓表示二進位制數0)，或光脈衝來表示。

當模擬訊號採用連續變化的電磁波來表示時，電磁波本身既是訊號載體，同時作為傳輸介質；而當模擬訊號採用連續變化的訊號電壓來表示時，它一般透過傳統的模擬訊號傳輸線路(例如電話網、有線電視網)來傳輸。

當數字訊號採用斷續變化的電壓或光脈衝來表示時，一般則需要用雙絞線、電纜或光纖介質將通訊雙方連線起來，才能將訊號從一個節點傳到另一個節點。

(2)模擬訊號與數字訊號之間的相互轉換

模擬訊號和數字訊號之間可以相互轉換：模擬訊號一般透過PCM脈碼調製(Pulse Code Modulation)方法量化為數字訊號，即讓模擬訊號的不同幅度分別對應不同的二進位制值，例如採用8位編碼可將模擬訊號量化為2^8=256個量級，實用中常採取24位或30位編碼；數字訊號一般透過對載波進行移相(Phase Shift)的方法轉換為模擬訊號。

計算機、計算機區域網與都會網路中均使用二進位制數字訊號，21世紀在計算機廣域網中實際傳送的則既有二進位制數字訊號，也有由數字訊號轉換而得的模擬訊號。但是更具應用發展前景的是數字訊號。