Qualunque sia il tipo di trasmissione, occorre scegliere il supporto fisico per il trasferimento sul canale.
La scelta dovrà cadere su una grandezza fisica facilmente manipolabile e che rimanga stabile durante un intervallo prestabilito detto Bit-time: il ricevitore deve acquisire il segnale all'interno di quest'intervallo e, quindi, i clock dei due sistemi devono procedere alla stessa frequenza. La scelta di un bit-time piccolo migliora l'efficienza della comunicazione, mentre un bit-time lungo riduce la probabilità d'errore nella lettura del messaggio.

Trasmissione in Differenza di potenziale
Il modo più semplice è quello di utilizzare un doppino telefonico e pilotare su questo una differenza di potenziale con due valori stabili (ad esempio 0v per lo zero e 5v per l'uno) commutando velocemente il livello in base alla sequenza di bit da trasmettere. Questo metodo è applicato per brevi distanze.

Trasmissione in Loop di corrente
Un'alternativa è quella di utilizzare l'intensità di corrente su un circuito, aprendo e chiudendo un interruttore (ad esempio 0 mA per lo zero e 20 mA per l'uno); questo metodo permette di isolare i due nodi con la trasmissione di uno zero.

Trasmissione con Impulsi luminosi
Utilizzando come canale una fibra ottica, ossia un filo di silicio di pochi micron di diametro, è possibile associare i segnali Zero e Uno alla presenza o meno di un impulso luminoso. Il raggio è inviato con un angolo tale da eliminare la rifrazione e far riflettere tutta l'energia luminosa verso il ricevitore.
Questa trasmissione è immune dai disturbi elettromagnetici e richiede una bassa quantità di energia; per contro presenta problemi dovuti alla conversione da e verso i segnali elettrici in partenza e in arrivo; inoltre la fibra ottica è molto fragile ed è difficile giuntare più fili consecutivi.

Trasmissione con Modulazione di Portante
Per ottenere una migliore efficienza del canale, doppino telefonico o cavo coassiale, il segnale digitale da trasmettere (detto Modulante) viene combinato con un segnale analogico oscillatorio (detto Portante) del tipo

c(t) = A · sen(2pft + J)

caratterizzato da tre parametri modificabili: A l'ampiezza, f la frequenza e J la fase; il segnale ottenuto (segnale Modulato) contiene la stessa quantità di informazioni del segnale digitale.
Esistono tre tipi fondamentali di modulazione:

1. di Ampiezza, in cui i simboli 0 e 1 sono associati a due valori A1 e A2;

2. di Frequenza, in cui viene variato il parametro f, ad esempio associando lo zero a 1200Hz e l'uno a 2400Hz;

3. di Fase, in cui la portante viene sfasata di mezzo periodo, ad esempio usando (J = 0 per lo zero e J = p per l'uno.

Le informazioni in formato digitale sono inviate dal DTE (Data Terminal Equipment) al DCE (Data Comunication Equipment) che realizza la trasformazione dei segnali dai due livelli di potenziale alla modulazione di una portante. Il DCE viene detto Modem (Modulatore - Demodulatore).

Per migliorare la velocità di comunicazione si utilizza la modulazione Multilivello, in cui in ogni bit-time sono codificati e trasmessi due o tre bit; in pratica il campo dei valori della frequenza o dell'ampiezza viene diviso in 4 oppure in 8 livelli e ad ogni livello viene associata una coppia oppure una terna di bit. Nel caso della frequenza possono essere trasmesse contemporaneamente più onde, ciascuna associata a un bit, che poi saranno separate dal ricevente.
È anche possibile utilizzare la tecnica della modulazione mista: la portante viene modulata contemporaneamente nei tre parametri caratteristici e, quindi, in ogni bit-time vengono trasferiti bit in base alla frequenza, alla fase e all'ampiezza.