위상 변조(Phase Modulation, PM)는 전송하려는 아날로그 신호(전송 신호)의 변화에 따라 반송파의 위상만 변하고, 진폭과 주파수는 그대로 유지되는 방식이다. [ 그림 4-30 ] 은 위상 변조의 파형을 보여준다. FM 변조에서 반송파의 순간적인 변화는 전송 신호의 진폭에 비례하지만, PM 변조에서 반송파의 순간적인 변화는 전송 신호의 진폭 변화율에 비례한다. 이해를 돕기 위해 [ 그림 4-31 ] 은 구형파 신호에 대한 AM, FM, PM 파형의 모양을 보여준다.

위상 변조에서는 고속으로 데이터를 전송할 수 있지만 잡음의 영향을 많이 받는다. 그리고 진폭 변조나 주파수 변조에 비해 변복조 회로가 다소 복잡하다.