现代通信网的基础是电信技术和计算机技术的结合，而完成计算机之间、计算机与终端以及终端与终端之间的信息传递的通信方式和通信业务就是数据通信。随着计算机技术与通信技术的结合日趋紧密，数据通信作为计算机技术与通信技术相结合的产物，在现代通信领域中正扮演着越来越重要的角色。
在计算机网络中，数据通信（Data Communication）是指在计算机之间、计算机与终端之间以及终端与终端之间传送表示字符、数字、语音、图像的二进制代码0、1比特序列的过程。信号是数据在传输过程中的电磁波信号的表示形式。按照在传输介质上传输的信号类型，数据通信可以分为模拟信号和数字信号，相应地，数据通信系统也可分为模拟通信系统与数字通信系统。在数据通信技术中，利用模拟通信信道，将通过调制解调器传输模拟数据信号的方法称作频带传输；而将利用数字通信信道来直接传输数字数据信号的方法称作基带传输。
在数据通信技术中，信息（Information）、数据（Data）与信号（Signal）是十分重要的概念。数据通信的目的是交换信息，信息的载体可以是数字、文字、语音、图形或图像等，计算机产生的信息一般是数字、文字、语音、图形或图像的组合。为了传送这些信息，首先要将数字、文字、语音、图形或图像用二进制代码的数据（数字数据）来表示。数据是通过信号进行传输的。
1.信息和数据
数据是信息的载体；信息则是数据的具体内容和解释，有具体含义，表示信息的形式可以是数值、文字、图形、声音、图像及动画等。信息涉及数据所表示的内涵，而数据涉及信息的表现形式，数据是通信双方交换的具体内容。
数据又分为模拟数据和数字数据。模拟数据的取值是连续的（现实生活中的数据大多是连续的，如人的语音强度、电压高低）；数字数据的取值只在有限个离散的点上取值（如计算机输出的二进制数据只有0、1两种状态）。数字数据比较容易存储、处理和传输，模拟数据经过处理很容易变成数字数据，这就是为什么人们要从模拟电视系统发展到数字电视系统的原因。当然，数字数据传输也有它的缺点，比如系统庞大、设备复杂，所以在某些需要简化设备的情况下，模拟数据传输还会被采用。总体来说，现在大多数的数据传输都是数字数据传输。在本章中所提到的数据也多是指离散的二进制数字数据。
2.信号
在数据通信中，信息被转换为适合在通信信道上传输的电编码、电磁编码或光编码。这种在信道上传输的电／光编码叫做信号（Signal）。信号是数据在传输过程中的电信号（电磁波）的表示形式。
信号实际上是电磁波，它在通信设备之间通过有线介质或直接在空中传输。根据信号的方式不同，通信可分为模拟通信和数字通信。数字通信以数字信号作为载体传输信息，模拟通信以模拟信号作为载体传输信息。
模拟信号是指信号的幅度随时间呈连续变化的信号。普通电视里的图像和语音信号是模拟信号。普通电话线上传送的电信号是随着通话者的声音大小的变化而变化的，这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的，这种信号也是模拟信号。模拟信号无论在时间上和幅值上均是连续变化的，它在一定的范围内可能取任意值。
数字信号是在时间上是不连续的、离散性的信号，一般由脉冲电压0和1两种状态组成。数字脉冲在一个短时间内维持一个固定的值，然后快速变换为另一个值。数字信号的每个脉冲被称作一个二进制数或位，一个位有0或1两种可能的值，连续8位组成一个字节。
按照传输信号的类型，可以将通信系统分为模拟通信系统与数字通信系统两种。
信息的传递是通过通信系统来实现的。通信系统的基本模型共有5个基本组件，发送设备、接收设备、发送机、信道和接收机。其中，把除去两端设备的部分叫做信息传输系统。信息传输系统由3个主要部分组成：信源（发送机）、信宿（接收机）和信道。
1.信源和信宿
信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的人或设备；信宿就是信息的接收端，是接收所传送信息的人或设备。大部分信源和信宿都是计算机或其他数据终端设备（Data Terminal Equipment，DTE）。
2.信道
信道是通信双方以传输介质为基础的传输信息的通道，它是建立在通信线路及其附属设备（如收发设备）上的。该定义似乎与传输介质相同，但实际上两者并不完全相同。一条通信介质构成的线路上往往可包含多个信道。
信道本身也可以是模拟或数字方式的，用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道，用以传输数字信号的信道叫做数字信道。
3.信号变换器
信号变换器的作用是将信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。对应不同的信源和信道，信号变换器有不同的组成和变换功能。发送端的信号变换器可以是编码器或调制器，接收端的信号变换器相对应的就是译码器或解调器。
编码器的功能是把信源或其他设备输入的二进制数字序列作相应的变换，使之成为其他形式的数字信号或不同形式的模拟信号。编码的目的有两个：一是将信源输出的信息变换后便于在信道上有效传输，此为信源编码；二是将信源输出的信息或经过信源编码后的信息再根据一定规则加入一些冗余码元，以便在接收端能正确识别信号，降低信号在传输过程中可能出现差错的概率，提高信息传输的可靠性，此为信道编码。译码器是在接收端完成编码的反过程。
调制器把信源或编码器输出的二进制脉冲信号变换（调制）成模拟信号，以便在模拟信道上进行远距离传输；解调器的作用是反调制，即把接收端接收的模拟信号还原为二进制脉冲数字信号。
由于网络中绝大多数信息都是双向传输的，所以在大多数情况下，信源也作信宿，信宿也作信源；编码器具有译码功能，译码器也应能编码，因此将它们合并通称为编码译码器。同样调制器能解调，解调器也可调制，因此将它们合并通称为调制解调器。
4.噪声源
一个通信系统客观上是不可避免地存在着噪声干扰的，而这些干扰分布在数据传输过程的各个部分。为分析或研究问题方便，通常把它们等效为一个作用于信道上的噪声源。
5.数据通信、数字通信与模拟通信
根据信号的不同，通信系统可以分为数字通信系统和模拟通信系统两种。利用数字信号传递信息的通信系统叫做数字通信系统；利用模拟信号传递信息的通信系统叫做模拟通信系统。
数字通信系统是数据通信系统的子集，它们的区别主要在业务类型上。数字通信系统主要提供数字数据服务，传送的内容主要是数字数据信息，即离散的二进制数字信号序列，也就是以数字信息为主；而数据通信系统的服务类型除数字数据之外，还包括语音（如电台广播）、视频（如电视网）等模拟数据。
数据传输是数据通信系统的基础，数据通信系统除了数据传输之外还包括数据链路和规程控制、数据在传输前后的处理等。人们知道，计算机里的信息是以二进制形式表示的，而OSI物理层的目的就是将表示信息的二进制比特流通过通信信道传送，这也正是数据传输的主要功能。数据通信中的链路控制等功能牵涉到了OSI物理层以上的协议。