Модем, модулятор-демодулятор (modem) — устройство, преобразующее цифровые сигналы в аналоговую форму (модуляция) для передачи их по каналам связи аналогового типа (например, телефонным линиям связи), а также принимаемые аналоговые сигналы — в цифровую форму (демодуляция) для обработки их средствами компьютера. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны — дуплексом (full duplex).
Модемы отличаются друг от друга в первую очередь используемыми методами модуляции сигналов и поддерживаемыми стандартными протоколами передачи данных. Наиболее часто используются следующие виды модуляции: частотная (Frequency Shift Keying, FSK), фазовая (Phase Shift Keying, PSK) и квадратурная амплитудная (Qudrature Amplitude Modulation, QAM). В методе квадратурной амплитудной модуляции QAM одновременно изменяются фаза и амплитуда сигнала, что позволяет передавать большее количество информации. В современных модемах используется так называемая модуляция с решетчатым кодированием TCQAM (Trellis Coded QAM), или просто TCM. Одной из основных характеристик модема является скорость модуляции (modulation speed). Она определяет физическую скорость передачи данных без учета исправления ошибок и сжатия данных, единицей измерения которой является количество бит в секунду (бит/с). Скорость передачи данных, наряду с качеством передачи (стабильность соединения, коррекция ошибок), являются основными характеристиками модемов.
Существует множество стандартов передачи данных через модемы, предусматривающих различные алгоритмы коррекции ошибок и сжатия данных (например, серия протоколов организации связи между компьютерами фирмы Microcom — MNP (Microcom networking Protocol), Xmodem, Zmodem и т.д.). Наибольшее распространение получили модемы, поддерживающие стандарты V.29 и V.32 (скорость передачи 9600 бит/с), а также V.32bis и V.17 (14400 бит/с), однако используются также и другие стандарты, в частности V.32tero (19200 бит/с), V.42bis (стандарт сжатия, обеспечивающий увеличение скорости передачи в 4 раза), V.Fast (28800 бит/с) и др.
Конструкция модемов предусматривает встраиваемый и внешний варианты. Встраиваемый выполняется в виде платы расширения, которая подсоединяется непосредственно к системной плате. Внешний вариант выполняется в виде отдельного блока, подключаемого чаще всего к последовательному порту персонального компьютера или др. интерфейсам. Внешний модем обычно стоит дороже встроенного.