Wraz z wygaśnięciem patentu Uniwersytetu Stanforda w 1995 r., synteza FM stała się obecna w większości współczesnych syntezatorów. Popularna była również w latach 90. w kartach dźwiękowych, jako sprzętowy syntezator].
Sposób realizowania Rozkład harmoniczny fali sinusoidalnej modulowanej przez inną falę sinusoidalną może być reprezentowany przez funkcje Bessela, co pozwala na matematyczne zrozumienie istoty syntezy FM. Pierwszym jej etapem jest generowanie przez oscylator fali nośnej o danej częstotliwości Fc. Następnie ów przebieg modulowany jest przez inną falę (sygnał modulacyjny) o danej częstotliwości Fm. Jeśli amplituda modulatora równa jest 0, wtedy częstotliwość nośnej wynosi Fc. Dodatnia wartość natomiast skutkuje wahaniem częstotliwości sygnału modulowanego. Zjawisko to nosi nazwę odchyłki częstotliwości (ang. frequency deviation). Innymi słowy im „głośniejsza” fala modulacyjna, tym większe zmiany w fali modulowanej. Dla przykładu Fc = 1000 Hz. Gdy modulator powoduje wahanie częstotliwości nośnej w zakresie 900 Hz – 1100 Hz, odchyłka wynosi 100 Hz. Jej stosunek do częstotliwości modulacji określany jest jako indeks modulacji (I = d / Fm).