シンセサイザーの波形合成方式の一つ。1983年に発売されたヤマハの DX7 で一気に広まった。複数のオペレーターと呼ばれるオシレーターを組み合わせ、非常に高い周波数での周波数変調 (Frequency Modulation) をかける事で倍音を作り出す。このオペレーターの組み合わせはアルゴリズムと呼ばれる
それまでのシンセサイザーで一般的だったサブトラクティブシンセシス方式では困難だった金属的な音を作るのが得意だが、一方でパラメータの変化に対して音色の変化が予想しづらく、意図した通りの音を作るのは難しい
FM 音源を正式にフィーチャーしたシンセサイザーの発表前にも実験的にはモジュラーシンセサイザーを使ってオシレーターのモジュレーションに別のオシレーターを接続する事で FM 合成の試みはなされている。元々の原理はさらに古く、スタンフォード大のチョウニング博士の発明である