Điều chế mã xung (PCM) là một lược đồ số để truyền dữ liệu tương tự. Các tín hiệu trong PCM là nhị phân, tức là, chỉ có 2 trạng thái, biểu diễn bởi logic 1 (cao) và logic 0 (thấp), bất chấp tín hiệu tương tự có dạng sóng phức tạp như thế nào. Sử dụng PCM, nó có thể số hóa tất cả các dạng dữ liệu tương tự, gồm video, thoại, nhạc…

Để thu được PCM từ một dạng sóng tương tự tại nguồn (máy phát đầu cuối), biên độ tín hiệu tương tự được lấy mẫu theo chu kỳ thời gian. Tốc độ lấy mẫu, hay số mẫu trên 1 giây, là số lần tần số tối đa của dạng sóng tương tự trong chu kỳ trên 1 giây hoặc Hz (hertz). Biên độ tức thời của tín hiệu tương tự tại mỗi lần lấy mẫu được làm tròn gần nhất với các mức đã định trước. Việc xử lý này được gọi là lượng tử hóa. Số mức thường là lũy thừa bậc 2, ví dụ như 8 mức, 16 mức, 32, 64. Các số này có thể được biểu diễn bởi 3, 4, 5 hoặc 6 số (bit) nhị phân theo thứ tự. Ngõ ra của mã xung là một chuỗi các bit nhị phân.

Tại đích (máy thu đầu cuối), một bộ giải điều chế mã xung chuyển đổi các số nhị phân trở lại thành xung có cùng mức lượng tử giống như ở bộ điều chế. Các xung này được xử lý thêm nữa để phục hồi giống với dạng sóng tương tự gốc.