วงจรที่แปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นสัญญาณดิจิตอลเรียกว่าตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) ฟังก์ชันการแปลง A/D จะแปลงสัญญาณอะนาล็อกที่มีเวลาและแอมพลิจูดต่อเนื่องเป็นสัญญาณดิจิตอลที่มีเวลาและแอมพลิจูดแยกกัน ดังนั้นโดยทั่วไปการแปลง A/D จะต้องใช้ 4 กระบวนการคือการสุ่มตัวอย่าง , การถือครอง , การแบ่งนับและการเข้ารหัส ในวงจรเชิงปฏิบัติกระบวนการบางอย่างเหล่านี้จะถูกรวมเข้าด้วยกันเช่นการสุ่มตัวอย่างและการจัดเก็บการแบ่งปริมาณและการเข้ารหัสซึ่งมักถูกนำไปใช้พร้อมกันในระหว่างกระบวนการแปลง
หลักการพื้นฐานของตัวแปลงนี้คือการสุ่มตัวอย่างสัญญาณอินพุตแบบอะนาล็อกตามช่วงเวลาที่กำหนดและเปรียบเทียบกับชุดสัญญาณดิจิตอลมาตรฐาน สัญญาณดิจิตอลจะค่อยๆเปลี่ยนไปเรื่อยๆจนกว่าสัญญาณทั้งสองจะเท่ากัน จากนั้นแสดงเลขฐานสองที่แสดงถึงสัญญาณนี้ มีตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นดิจิตอลหลายชนิดเช่นโดยตรง , โดยอ้อม , ความเร็วสูง , ความแม่นยำสูง , ความเร็วสูงพิเศษฯลฯในแต่ละรูปแบบ ฟังก์ชันที่ตรงข้ามกับตัวแปลงสัญญาณอะนาล็อกเป็นดิจิตอลเรียกว่า " ตัวแปลงสัญญาณดิจิตอลเป็นอะนาล็อก " หรือเรียกอีกอย่างว่า " ตัวถอดรหัส " อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์ที่แปลงปริมาณดิจิตอลให้เป็นปริมาณแบบอะนาล็อกที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องและยังมีชนิดและรูปแบบอีกมากมาย
ADC ทางอ้อมจะแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตแบบอะนาล็อกเป็นเวลาหรือความถี่จากนั้นแปลงปริมาณกลางเหล่านี้เป็นปริมาณแบบดิจิตอล โดยทั่วไปจะใช้ DCs ในตัวแบบคู่และในช่วงเวลากลาง