非线性调制又称为角度调制，是指调制信号控制高频载波的频率或相位，而载波的幅度保持不变。角度调制后信号的频谱不再保持调制信号的频谱结构，会产生与频谱搬移不同的新的频率成分，而且调制后信号的带宽一般要比调制信号的带宽大很多。
从传输频带的利用率来讲，非线性调制是不经济的，但它具有较好的抗噪声性能，在不增加信号发送功率的前提下，可以用增加带宽的方法来换取输出信噪比的提高，且传输带宽越宽，抗噪声性能就越好。
非线性调制分为频率调制（FM）和相位调制（PM），它们之间可相互转换。
尽管PM和FM时角调制的两种不同形式，但他们并无本质区别。PM和FM只是频率和相位的变化规律不同而已，在PM中，角度随调制信号线性变化，而在FM中，角度随调制信号的积分线性变化。