为了便于分析时分复用(TDM)技术的基本原理，这里假设有3路PAM信号进行时分多路复用，其具体实现方法如下图一所示：
图一：
从上图可以看到，各路信号首先通过相应的低通滤波器，使输入信号变为带限信号。然后再送到抽样开关(或转换开关)，转换开关(电子开关)每秒将各路信号依次抽样一次，这样3个抽样值按先后顺序错开纳入抽样间隔之内。合成的复用信号是3个抽样消息之和，如下图二所示。由各个消息构成单一抽样的一组脉冲叫做一帧，一帧中相邻两个抽样脉冲之间的时间间隔叫做时隙，未能被抽样脉冲占用的时隙部分称为防护时间。
图二
多路复用信号可以直接送入信道传输，或者加到调制器上变换成适于信道传输的形式后再送入信道传输。
在接收端，合成的时分复用信号由分路开关依次送入各路相应的重建低通滤波器，恢复出原来的连续信号。在TDM中，发送端的转换开关和接收端的分路开关必须同步。所以在发端和收端都设有时钟脉冲序列来稳定开关时间，以保证两个时钟序列合拍。
根据抽样定理可知，一个频带限制在fH范围内的信号，最小抽样频率值为2fH，这时就可利用带宽为的理想低通滤波器恢复出原始信号来。对于频带都是fH的N路复用信号，它们的独立抽样频率为2N*fH，如果将信道表示为一个理想的低通形式，则为了防止组合波形丢失信息，传输带宽必须满足B>=N*fH。
