數位示波器主要是通過ADC將類比數位離散化並存入記憶體，通過CPU或專用晶片進行處理後在螢幕上進行顯示。原有的數位儲存示波器對波形的擷取率較慢，隨著技術及專用晶片的發展，現有數位儲存示波器的波形擷取率已經可以達到每秒100萬次，高於類比示波器的40萬次。

頻寬、取樣率和儲存深度是示波器的三大技術指標。若一台示波器頻寬不夠會導致看到的訊號失真，測試不準確。頻寬指標主要體現在衰減器與放大器的指標。即時取樣率體現出示波器的ADC的指標。取樣率通常要大於等於頻寬的4倍。儲存深度影響觀測時間的長短，另外也會影響到示波器的取樣率。