Modulation betyder overlejring. En radiobølge i sig selv indeholder ikke anden information end at der er en sender. Det er derfor nødvendigt at modulerer den ønskede information på radiobølgen under en eller anden form.

En radiobølge er karakteriseret ved samme egenskaber som den tilsvarende elektriske svingning. Den har altså en amplitude (udgangsspænding) og en frekvens (svingninger/s).

Ved at variere enten amplituden, frekvensen eller den såkaldte fase, er det muligt at modulerer radiobølgen med information. F.eks. telegrafi, tale, data eller billeder.

Modulationen med telegrafi (CW) er den enkleste at forstå, idet den normalt gennemføres ved at udsende og afbryde radiobølgen i takt med morsetegnene.

På modtagersiden anvendes en stødtone-oscillator der afgiver en hørbar tone, når bærebølgen er tilstede.

Ved amplitudemodulation varieres bærebølgens amplitude (udgangsspænding) i takt med modulationssignalets styrke og frekvens.

Bemærk at overmodulation kan skabe forvrængninger og forstyrrelser.

Ved AM udsendes 2 sidebånd og 1 bærebølge. De 2 sidebånd er et spejlbillede af hinanden og indeholder samme information. Derfor kan man nøjes med at benytte det ene sidebånd. Man benytter altså SSB (Single Side Band) frem for AM på amatørradiobåndene. Fordelen er at man får bedre udnyttelse og derfor behøver mindre sendeeffekt.

Det er muligt at vælge hvilket af de 2 sidebånd man ønsker at anvende:

USB (Upper Side Band)

LSB (Lower Side Band)

På amatørradiobåndene anvender man normalt LSB på frekvenser under 10 MHz og USB på frekvenser over 10 MHz.

Ved FM er amplitude (udgangsspænding) konstant under modulationen, men udgangsfrekvensen varierer omkring en centerfrekvens.

Fordelen ved dette er, at det giver en betydelig støjundertrykkelse. Ulempen er, at det kræver et vist mindste signal før der overhovedet kan opnås nogen modtagelse.

FM har altså en tærskeleffekt, hvad AM og SSB ikke har.

Når udgangsfrekvensen varierer omkring centerfrekvensen betyder det også at det er nødvendigt at anvende større kanalafstand ved FM.

Ved PM ændres frekvensen ikke. I stedet ændres bærebølgens fase. Ellers samme egenskaber som FM.

DV er en nyere modulationsform, der sikre et klarer signal end de ovenstående analoge modulationsformer. DV er defineret i D-STAR (Digital Smart Technologies for Amateur Radio) standarden. Ved DV bliver operatørens tale omsat til bits. Data bliver herefter sendt og dekodes efterfølgende af den modtagende radio. Båndbredden er mindre for DV end de analoge modulationsformer og afstanden mellem de anvendte frekvenser kan derfor gøres mindre. I teorien er rækkevidden for DV større end for de analoge modulationsformer da støjen ved rækkevidsgrænsen er mindre end hos disse. Dette skyldes, at når et digitalt signal afkodes er lyden 100% støjfri. 
Men hvis signalet er for svagt til at blive afkodet, forsvinder signalet til gengæld fuldstændigt. Man taler altså om en digital skrænt - enten er signalet alt eller intet. 
Hvis man intet kan modtage, kan man god blive i tvivl om der overhovedet er en anden station på frekvensen, hvilket godt kan skabe usikkerhed. Hvis man derimod benytter et analogt signal, vil man fortsat kunne høre brudstykker og støj. Man kan således placerer sig i en bedre modtageposition og forhåbentligt opnå et bedre signal.