Als Kabelmodem (engl: Cablemodem) bezeichnet man ein Gerät, das Daten über TV-Kabelnetze überträgt. Das Kabelmodem befindet sich beim Endkunden zwischen dem Kabelanschluss und dem Computer. Die Verbindung zum Computer erfolgt entweder über Ethernet oder über den USB-Port. Es gibt auch Kabelmodems, die mit einem Wireless Access Point kombiniert sind und eine Funkverbindung zum Computer aufbauen. Solche Ausführungen werden oft als Wireless Cable Modem Gateway bezeichnet. Das Gegenstück zum Kabelmodem beim Kabelnetzbetreiber wird Cable Modem Termination System (CMTS) oder Headendcontroller genannt.

Die vom Computer zu übertragenden Daten werden im Cablemodem vom Ethernet- oder USB-Format in ein mit dem Kabelnetz kompatiblen Übertragungsformat umgewandelt. Dabei werden die Frequenzbereiche einiger Kabelfernsehkanäle exclusiv für die Datenübertragung genutzt. Angepasst an die beim "surfen" im Internet typische Verkehrslast können die Frequenzbereiche so genutzt werden, dass mehr Übertragungskapazität in Richtung zu den Teilnehmern als in Gegenrichtung zur Verfügung steht. Eine optimale Zuordnung der Frequenzen ist auch deshalb wichtig, weil das Kabelnetz eine Baumtopologie aufweist. Ein Kabel von der Kopfstation (Headend) verzweigt auf seinem Weg vielfach und bedient bis zu mehrere hundert Kabelfernsehkunden. Alle an einem Baum angeschlossenen Kabelmodemteilnehmer müssen sich den für den Datenverkehr reservierten Frequenzbereich teilen. Für moderne Kabelnetze gilt dieser Baumtopologie und damit der Flaschenhals des Teilens der Gesamt-Bandbreite nur für die letzte Meile, da von der Kopfstation (Headend) bis zur der letzten Verteilstation das Signal für alle angeschlossenen Teilnetze parallel über Glasfaserkabel-Netze transportiert werden kann.
Datenverschlüsselung nach dem Data Encryption Standard mit einer Schlüssellänge von 56 bit (DOCSIS 1.0) und 128 bit (DCOSIS 1.1, 2.0) gewährleistet die Vertraulichkeit der Daten.

Je nach Ausführung und abhänig vom Standard können Kabelmodems eine Übertragungsgeschwindigkeit von bis zu 52 Mbit pro Sekunde in einer Richtung erreichen. Diese Werte sind jedoch wenig praxisrelevant. Einerseits wird die maximale Bandbreite vom Dienstanbieter per Softwareeinstellung auf niedrigere Werte gedrosselt, um differenzierte Dienstklassen anbieten zu können. Andererseits wäre wegen des gemeinsam genutzten Frequenzbereichs die maximale Bandbreite nur nutzbar, wenn kein sonstiger Teilnehmer im Teilnetz den Dienst nutzt. Die angebotenen Geschwindigkeiten legen die Netzbetreiber nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten selbst fest. Sie reichen von ISDN-Geschwindigkeit bis zu 10’000 kbit/s pro Sekunde zum Teilnehmer und meist deutlich weniger in Gegenrichtung. Es hängt also von der Qualität des Netz-Ausbaus ab, ob die tariflich versprochene Bandbreite tatsächlich gehalten werden kann.

           Schema eines für Internetdienste ausgerüstetes Kabelnetz