Analoge Signale muss der A/D-Wandler (Analog zu Digital) des Audiointerface ins Reich der Nullen und Einsen bringen: In sehr kleinen Abständen (je kleiner, um so genauer) wird der jeweils anliegende Pegel des Signals gemessen (z.B. bei 48kHz Samplingfrequenz eben genau 48000 mal pro Sekunde) und dem nächstliegenden digitalen Wert zugeordnet, den der Rechner verstehen kann. Im Gegensatz zur "analogen Unendlichkeit" kennt dieser keine fließenden Übergänge, sondern nur eine begrenzte Anzahl fester Werte (repräsentiert durch die Anzahl Bits, mit der die Wandler arbeiten). Der kontinuierliche Pegelverlauf des analogen Signals wird so in kleinste Zeitschnipsel zu einer fortwährenden Zahlenkolonne zerhackstückelt. Erst mit diesem digitalen Datenstrom kann der Computer etwas anfangen.
Für die Wiedergabe braucht es den umgekehrten Weg: Der D/A-Wandler (Digital zu Analog) im Audiointerface muss aus der vom Rechner kommenden Zahlenfolge wieder eine kontinuierliche Wellenform erstellen, um (idealerweise) exakt den ursprünglichen analogen Verlauf entstehen zu lassen.
In beiden Fällen spricht man von einer (Um-)Wandlung bzw. Konvertierung. Entsprechend werden die elektronischen Schaltkreise als Wandler bezeichnet (es haben sich auch die englischen Abkürzungen „ADC“ für Analog-Digital-Converter und „DAC“ für Digital-Analog-Converter eingebürgert).
Die Qualität dieser Bausteine ist zu einem großen Teil - aber nicht ausschließlich – für die Güte des gesamten Audiointerface verantwortlich. So ist die Angabe von Samplefrequenz und Auflösung (z.B. 96kHz/24bit) ein erster Indikator für die Leistungsfähigkeit der Wandler. Bei digitalen Verbindungen (wie S/PDIF oder ADAT) sorgt das Audio Interface in erster Linie dafür, dass der Rechner das jeweilige Datenformat „versteht“ und weiter bearbeiten kann. Da hier bereits Audiodaten in digitaler Form vorliegen, ist eine Wandlung im eigentlichen Sinne natürlich nicht mehr nötig.
Allerdings kommt ein anderer wichtiger Faktor ins Spiel, den es in der analogen Umgebung nicht gibt: Die digitalen Daten treffen in einem bestimmten Takt ein und alle beteiligten Geräte müssen ihre Verarbeitung darauf abstimmen.
Wenn dies nicht exakt übereinstimmt kommt es zu Störungen der Synchronisation. Die Folge sind Knistern, Knackser oder Klangverfärbungen, die sich durch ein leichtes Schwanken des Taktes einschleichen. Gute Audiointerfaces zeichnen sich durch geringe Störanfälligkeit aus.
Die gängigsten Anschlussarten an den PC sind heute USB sowie Firewire, in professionellen Umgebungen wird auch noch mit PCI Karten gearbeitet, die dann in den PC eingebaut werden.
Für das schnelle Recording zwischendurch unterwegs werden auch Cardbus-Interfaces verwendet, welche einfach in einen Cardslot eines Laptops gesteckt werden.