Bij modems wordt fasemodulatie het meest toegepast. Een [[sinus en cosinus|sinus]] is voltooid na 360 graden. Tijdelijk wordt bijvoorbeeld de draaggolffrequentie 45 graden of 90 graden of 135 graden of 180 graden eerder of later gestuurd. Op die manier zijn er acht verschillende sinusposities te onderscheiden. Hiermee kunnen dan drie bits tegelijk worden gecodeerd. Drie bits hebben acht (fase)mogelijkheden. De tijdsduur van de faseverandering kan dan drie keer zo langzaam zijn als wanneer alle bits na elkaar (in serie) worden verzonden. Dat is ook wel noodzakelijk omdat de normale spraakverbindingen bij de telefonie in frequentie beperkt zijn van 300 Hz tot 3400 Hz.
Bij een draaggolf van bijvoorbeeld 1900 Hz kan de modulatie niet meer zijn dan ongeveer 1500 Hz en dat komt overeen met 3000 [[Bitrate|b/s]] als maximum in het [[modulaat]] (in één sinus passen twee bits na elkaar). Door nu steeds drie bits tegelijk te zenden kan dit overeenkomen met 9000 b/s als serieel gecodeerde informatiebits. Door steeds meer verschillende fasen te nemen kan op die manier de bitrate (bits per seconde) verhoogd worden. Het eind komt in zicht als de verschillende fasen niet meer herkend kunnen worden door de onzekerheid in het signaal die bepaald wordt door de [[signaal-ruisverhouding]]. Bij een bepaald kanaal (bijvoorbeeld een telefoonlijn) is de maximale grootte van het signaal beperkt en is de minimumgrootte van de ruis ook beperkt. Samen bepalen deze twee het dynamische bereik van het kanaal de daarmee de grootst mogelijk voorkomende signaal-ruisverhouding.
Op deze wijze zijn al die eigenschappen van het kanaal bepalend voor de maximale capaciteit van de telefoonverbinding, teruggerekend naar de snelheid van de digitale data in [[Bitrate|b/s]]. Als hierna wordt gesproken over de maximale capaciteit van een (telefoon)spraaklijn dan wordt dus de overgedragen hoeveelheid informatie per seconde bedoeld en niet de [[bandbreedte]] van de (telefoon)spraaklijn zelf.
Aanvankelijke modems waren naar de huidige maatstaven erg langzaam: de eerste consumentenmodems konden 110 of 300 [[Bitrate|b/s]] aan en werden akoestisch aan de computer gekoppeld door een [[Telefoontoestel|telefoonhoorn]] op een hulpstuk met een [[luidspreker]] en een [[microfoon]] te leggen. Al spoedig kon de telefoonlijn echter direct aan de computer worden gekoppeld. Binnen iets meer dan een decennium ging de snelheid van telefoonmodems naar 1200, 2400, 2800, 9600 b/s en 14,4, 28,8, 33,6 en 56 kb/s, waarmee de maximale capaciteit van een gewone (telefoon)spraaklijn ongeveer is bereikt.
Met [[ISDN]] werden wat hogere snelheden mogelijk, 64 kbit/s of bij gebruik van de twee kanalen van de ISDN-verbinding tegelijk 128 kbit/s (tegen dubbel tarief dan weer). Bij ISDN kunnen we echter niet spreken van een modem, omdat bij ISDN de informatie direct met [[basisband]]transmissie op de kabel gezet wordt; het signaal wordt ''niet'' gemoduleerd. Bij ISDN spreken we daarom niet over een ''modem'' maar over een ISDN-adapter.
