هناك خطوتان أساسيتان تتضمنهما عملية التحويل، هما:
 
في هذه العملية يتم أخذ عينات من الإشارة المستمرة وتجميد (الاحتفاظ) القيمة عند مستوى ثابت لفترة زمنية محددة على الأقل، ويتم إجراء ذلك لإزالة الاختلافات في إشارة الإدخال التي يمكن أن تُغير عملية التحويل وبالتالي تزيد من الدقة، يجب أن يكون الحد الأدنى لمعدل أخذ العينات ضعف تردد البيانات الأقصى لإشارة الإدخال.
 
هناك اعتبار آخر يجب مراعاته أثناء عملية تحويل (A/D) وهو اختيار معدل أخذ العينات، معدل أخذ العينات هو التردد المُعبر عنه بالهرتز (Hz) الذي يقوم عنده (ADC) بتجميع الإشارة الإبتدائية التماثلية، فإنّ الفاصل الزمني لأخذ العينات هو الوقت بين العينات المتتالية، وبالتالي فإنّ معدل أخذ العينات هو معكوس فترة أخذ العينات، كلما كان المعدل الذي تتغير فيه الإشارة أسرع، كلما زاد محتوى تردد الإشارة وكلما زاد معدل أخذ العينات المطلوبة لإعادة إنتاجها بدقة.
 
من المهم أن يكون معدل أخذ العينات مرتفعاً بدرجة كافية، فعلى سبيل المثال: في التجارب التي يتم فيها قياس إمكانات غشاء الراحة للعضلات الهيكلية، يكون معدل أخذ العينات من حوالي (25-50 هرتز) مرتفعاً بدرجةٍ كافيةٍ، في المقابل، عند قياس إمكانات العمل في المحاور العصبية والتي هي أحداث متغيرة بسرعة أكبر، فإنّ مُعدل أخذ العينات من (10 إلى 20 كيلو هرتز)، ومع ذلك بالنسبة لإشارة ذات محتوى تردد معين، فإنّ زيادة معدل أخذ العينات بعد نقطة معينة لا يزيد بشكل كبير من الدقة التي يتم بها تقديم الإشارة، بالإضافة إلى ذلك تزداد تكلفة (ADC) مع الرغبة في الحصول على معدلات أعلى لأخذ العينات، أخيراً هناك حاجة إلى مزيد من وقت معالجة الكمبيوتر ومساحة التخزين في الذاكرة أو القرص لمعالجة العدد الأكبر من نقاط البيانات التي يتم إنتاجها عند زيادة معدل أخذ العينات، وبالتالي هناك مفاضلة بين دقة الاستنساخ من ناحية ومساحة تخزين الكمبيوتر ووقت الحوسبة والتكلفة من ناحية أخرى.
 
لفهم القياس الكمي، يمكننا أولاً الاطلاع على ناتج الدقة (Resolution) المستخدم في (ADC)، إنّه أصغر اختلاف في الإشارة التناظرية الذي سينتج عنه اختلاف في الإخراج الرقمي، وهذا يمثل في الواقع خطأ التكميم.
 
القياس الكمي (Quantizing): هي العملية التي يتم فيها تقسيم الإشارة المرجعية إلى عدة كميات منفصلة ثم يتم مطابقة إشارة الإدخال مع الكم الصحيح، يتم استخدام قيمة رقمية واحدة فقط لتمثيل النطاق الكامل للجهد في فترة زمنية محددة، وبالتالي سيحدث خطأ ويسمّى خطأ التكميم.
 
الترميز (Encoding): هو تعيين رمز رقمي فريد وبعد ذلك يتم تخصيص إشارة الإدخال مع هذا الرمز الرقمي.
 
أظهرت القياسات التجريبية والدراسات النظرية أن نمذجة خطأ التكميم كمصدر ضوضاء صالحة إذا تم استيفاء الشروط الأربعة التالية:
 
يتم استخدام طريقتين مهمتين لتحسين الدقة في ADC، هما: