Při navazování spojení mezi dvěma počítači si musí modemy navzájem poskytovat informace o rychlosti komunikace, opravě chyb a kompresi dat. K tomu existují protokoly - standardizované algoritmy provozu modemu.
Standardní protokoly jsou schváleny Mezinárodní telekomunikační unií (ITU).
Poskytuje datovou rychlost 300 bps v duplexním režimu . Umožňuje také přenos faxových zpráv.
Rychlost je 1200 bps v poloduplexním režimu .
Druhá edice protokolu V.22 se vyznačuje zvýšenou rychlostí 2400 bps a umožňuje plně duplexní režim.
Asymetrický protokol 75 bps upstream (od uživatele) a 600 nebo 1200 bps downstream. Koncem 80. a začátkem 90. let pak bylo vyrobeno mnoho nestandardních modemů, které používaly nestandardní, zpravidla softwarově implementovanou modulaci , jako vyhovující standardu V.23 mód 2. V praxi nebyly vzájemně kompatibilní a skutečná rychlost rychlejšího kanálu se mohla pohybovat od 300 do 5600 bps . Nejznámějším zástupcem tohoto typu modemů byly modemy Leksand . Ve francouzské počítačové síti Minitel ( fr. Minitel ) je použita modifikace protokolu V.23, která umožňuje v procesu měnit uplink a downlink . Existuje i verze protokolu V.27, která se používá jako čtyřvodičová verze s fázovou modulací 1800 Hz.
Asymetrický protokol 2400/2400-4800-7200-9600, který umožňuje přepínat směr, kterým pracuje vyšší rychlostní kanál během provozu. Je standardem pro faxy, ale v modemech nebyl široce používán kvůli nižší odolnosti proti šumu než V.32 a řadě patentových problémů.
Duplexní režim, přenosová rychlost 4800 a 9600 bps , umožňuje automatické nastavení přenosové rychlosti.
Rozšíření V.32 až na 14400 bps .
Rozšíření V.32 až 19200 bps a USR Courier až 21600 bps .
Duplexní protokol, maximální rychlost 28800 bps . Může také podporovat 24 000 a 19 200 bps .
Další název je V.34+ . Maximální rychlost je 33600 bps . Snížené sazby: 31200, 24000 a 19200 bps .
Protokol pro detekci a opravu chyb pro vysoké přenosové rychlosti.
Protokol pro kompresi dat. Umožňuje přepínání z kompresního režimu do transparentního režimu a naopak, navíc nezávisle pro každý směr.
Protokol pro kompresi dat.
Poskytuje simultánní přenos hlasu a dat.
Video komunikační protokol. Poskytuje rychlost přenosu videa až 10-15 snímků za sekundu.
Duplexní asymetrický vysokorychlostní přenosový protokol. Rychlost v dopředném směru dosahuje 56000 bps a ve zpětném směru - 33600 bps .
Nejmodernější protokol. Rychlost vpřed je 56 000 bps a vzad 48 600 bps .
Protokol pro sítě ISDN , který také umožňuje připojení k modemům na analogových linkách. Rychlost v synchronním režimu může dosáhnout 64000 bps .
Alternativa k protokolu V.110 pomocí LAPD.
Komunikační protokol modemu přes IP telefonii .
Kromě protokolů schválených ITU existuje mnoho dalších, které byly vyvinuty výrobci zařízení nebo přijaty v některé zemi.
Rychlost až 19 200 bps , která se nenachází u všech modemů.
V moderních modemech se používají rychlosti až 14400 bps , ale protože většina faxů je navržena pro 9600 bps , v praxi to není žádná výhoda.
Rychlost 2400-4800 bps , která se vyskytuje u starších modemů, ale podporuje ji i mnoho moderních modemů.
Rychlost 7200-9600 bps , podpora všech moderních modemů.