USB sử dụng một cặp biến đổi sai phõn cho dữ liệu. Trờn một thiết bị giao tiếp cú tốc độ thấp và đầy đủ, nếu tớn hiệu sai phõn là "1" thỡ dữ liệu được truyền qua chõn D+ với mức điện ỏp trờn 2,8 V với một điện trở 15Ω kộo xuống mặt đất và qua chõn D- (chõn 2) cú mức điện ỏp dưới 0,3 V cựng một
điện trở 1,5 Ω lờn tới 3,6V,. Nếu tớn hiệu sai phõn là "0" thỡ trờn một kờnh
điều khiển khỏc chõn D- lớn hơn 2,8V và chõn D+ ớt hơn 0,3V cựng một giới hạn điện trở thớch hợp.
Thiết bị thu xỏc định một tớn hiệu sai phõn "1" khi D+ là 200mV lớn hơn D- và là "0" khi D+ ớt hơn D-. Cực tớnh của tớn hiệu bị đảo ngược tớn hiệu phụ
thuộc vào tốc độ của bus.
Mỏy phỏt USB cú cả tớn hiệu sai phõn và một tớn hiệu ra. Tất nhiờn trạng thỏi bus được chỉ ra bởi một tớn hiệu trờn D+ , D- hoặc cả hai.
Bus cú tốc độ thấp hoặc cao cú đặc tớnh trở khỏng 90Ω+/15%. Đặc tớnh này rất quan trọng để quan sỏt dạng dữ liệu khi chọn trở khỏng thoả món chuỗi điện trở cho D+ và D-.
Ở chế độ tốc độ cao (480Mb/s) cú dũng điện cố định 17,78 mA cho việc truyền tớn hiệu để giảm nhiễu.
Chế độ trỡ hoón tạm thời cú tớnh bắt buộc với mọi thiết bị. Dũng hoón cú gớa trị tối đa tương ứng với một đơn vị tải được mặc định là 500àA. Tại mỏy truy cập chủ cả D+ và D- cú điện trở ngược là 15KΩ và tại thiết bị ngoại vi cú điện trở 1,5 KΩ.
Rất nhiều thiết bị USB hoạt động với mức điện ỏp 3,3 V. Một thiết bị USB cú chế độ hoón khi ở thiết bị đú khụng hoạt động trờn bus. Sự duy trỡ kết nối tới chế độ hoón của mỏy truy cập chủ hoặc mỏy chủ thỡ thiết bị USB vẫn phải cung cấp nguồn để nú tăng cường sự lựa chọn điện trở trong suốt chếđộ hoón.
