Contrairement à un amplificateur linéaire en classe A, B ou AB, un amplificateur audio en classe D fonctionne comme un amplificateur à découpage : le signal audio analogique est modulé en largeur d'impulsions (PWM) et l'étage de puissance fonctionne en tout ou rien. Les amplificateurs classe D offrent un bien meilleur rendement énergétique (souvent supérieur à 80 %) que les modèles linéaires, mais nécessitent un traitement du signal spécifique, notamment au niveau du filtrage, pour offrir une qualité sonore équivalente.