입력 신호에 따라 반송파의 위상을 변화시키는 변조 방식. 반송파를 i = I₀ sin(ωt ＋ θ)로 하면 위상 변조된 반송파는 i_m＝ I₀ sin(ωt ＋ θ(t))로 나타낼 수 있다. 여기에서 θ(t)는 입력 신호의 시간적 변화량이고, 입력이 사인파일 경우에는 i_m＝ I₀sin(ωt + Δθpt )로 표현된다. 여기서 Δθ 는 입력 신호가 최대일 때의 위상 편차로서, 변조 지수라고도 한다.