アナログ信号をデジタル化する手法で、アナログ信号を一定時間ごとに切り取り＜標本化・サンプリング＞ます。1秒間に切り取るサンプリングの数をサンプリング周波数（fs）といいます。サンプリングされた各信号の大きさを0と1の2進数の符号で表現＜量子化＞します。この2進数の桁をビットといい、ビット数が大きいほど量子化の精度が細かいことを意味しており、再生音のダイナミックレンジはより大きくなります。

CDに採用されて以来音声・映像のデジタル記録としてMD、DATなどのオーディオフォーマット、DVDやBru-ray Discの音声トラック、デジタルテレビ放送にも採用されたPCMは、他の変調方式に比べハード機器に搭載された信号処理回路やコンバーター回路などで信号処理が扱いやすいこともあり、またたく間に一般化していきました。
音楽などのアナログ信号をパルス符号化、つまりデジタル化することをA/D変換（Analog to Digital Convert）と言い、デジタル信号をアナログ信号に戻すことをD/A（Digital to Analog Convert）と言い、これらはPCMの重要な過程です。