Informationen werden häufig in Form von Wellen übermittelt. Aus der Natur kennen wir zum Beispiel Schallwellen oder das Licht. Aus der Technik sind Radiowellen ein bekanntes Beispiel.
Eine solche Welle besteht aus einer Abfolge von Wellenbergen und Wellentälern.
Bei einer Frequenzmodulation bleibt die Amplitude der Welle konstant, also die Höhe der Wellenberge bzw. -täler. Aber die Anzahl der Wellenberge bzw. -täler pro Sekunde, die sogenannte Frequenz, verändert sich in Abhängigkeit von der zu übermittelnden Information.
In der Biologie wird ein Reiz, der von einer Nervenzelle aufgenommen wird, in ein Rezeptorpotenzial umgewandelt. Diese Umwandlung oder Transduktion geschieht amplitudenmoduliert. Je stärker der Reiz, desto größer die Amplitude des Rezeptorpotenzials (Rezeptorpotenzial = Differenz zwischen Ruhepotenzial und aktuellem, durch den Reiz bedingten Membranpotenzial). Die Umwandlung des Rezeptorpotenzials in eine Reihe von Aktionspotenzialen dagegen erfolgt frequenzmoduliert: Je stärker das Rezeptorpotenzial, desto mehr Aktionspotenziale entstehen pro Sekunde.