Η βασική διαφορά που υφίσταται ανάμεσα
στα αναλογικά και στα ψηφιακά σήματα, είναι το είδος των τιμών που μπορεί να λάβει το
πλάτος του σήματος. Στην περίπτωση των αναλογικών σημάτων, τα οποία αναπαρίστανται
ως χρονικά μεταβαλλόμενες κυματομορφές, το πλάτος του σήματος σε κάθε χρονική
στιγμή, μπορεί να πάρει οποιαδήποτε τιμή, ανάμεσα σε δύο ακραίες τιμές οι οποίες
υπαγορεύουν και το μέγιστο πλάτος του σήματος (για παράδειγμα τα +5 Volts και τα –5
Volts). Αντίθετα στην περίπτωση των ψηφιακών σημάτων, το πλάτος του σήματος
μπορεί να πάρει μόνο μερικές διακριτές τιμές. Στις πιο πολλές περιπτώσεις το ψηφιακό
σήμα μπορεί να έχει μόνο δύο τιμές τάσης, εκ των οποίων η μία τιμή αναπαριστά το
δυαδικό 0, ενώ η άλλη, το δυαδικό 1.

Χαρακτηριστικό των ψηφιακών σημάτων είναι το μεγάλο φασματικό τους εύρος,
με αποτέλεσμα να μεταδίδονται δύσκολα μέσα από το τηλεφωνικό δίκτυο. Ιδιαίτερη
περίπτωση αποτελούν τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα των ορατών συχνοτήτων, που
διακινούνται με οπτικές ίνες.