早期示波器只显示电压随时间的变化，作定性的观察。随后，改进的示波器具备定量的功能，测量幅度和时间，以及它们的变化情况。同时，为了记录和比较偶发事件，要借助照相机和示波管的长余辉效应。总的来说，数字示波器与模拟示波器相比主要有以下几点区别：

　　1、模拟示波器需要与带宽相适应的放大器和阴极射线示波管，随着频率的提高，对阴极射线示波管的工艺要求严格，成本增加，存并瓶颈。数字示波器只要与带宽相适应的高速A/D转换器，其它存储器和D/A转换器以及显示器都是较低速成的部件，显示器可用LCD平面阵列和彩色屏幕。

　　2、数字示波器采用微处理器作控制和数据处理，使数字示波器具有超前触发、组合触发、毛刺捕捉、波形处理、硬拷贝输出、软盘记录、长时间波形存储等模拟示波器所不具备的功能，目前数字示波器的带宽也超过1GHz，在许多方面都超过模拟示波器的性能。

　　3、数字示波器也有不足之处，带宽取决于取样率，比较通用的取样率等于带宽的4倍。复现的波形靠内插算法补齐，波形会有失真；A/D转换速度快，但D/A转换速度慢，故波形更新率低，偶发信号会被遗漏；垂直分辨率一般用8位，显然较低；面板旋钮多，菜单复杂，使用不方便；没有亮度调制，观察不到三维图形；波形存储容量不够，无法对波形进行处理等等。

　　4、目前数字示波器的不足之处已基本被克服，但是并非全部良好性能都体现在同一部示波器内，亦即每部数字示波器都会有一定特点，也有某些不足，在选择型号时应该留意对比。有些型号的数字示波器具有与模拟示波器一样的波形更新率，有些型号的数字示波器却没有，有一种数字示波器具有模拟示波器的荧光屏三维图形显示能力，而大部分数字示波器不具备这种性能。大部分数字示波器实时带宽与单次带宽相同，但也有只保证实时带宽的数字示波器。

　　5、前述数字示波器都包含A/D转换器和微处理器。这样一来，在PC机增加插卡亦可构成数字示波器，但一般取样率较低，功能较少，价格也便宜。还有采用VXI总线的DSO模块，以及机架式的数字示波器插件。数字示波器的存储器是示波器部件中仅次于A/D转换器的元件，它保存被测信号的样品，供后续的D/A转换器把波形复原，现在存储容量可达到1M以上。

　　6、普通数字示波器有8位垂直分辨率，即每次扫描有256个样品，需要256点的存储，相当256字节。如果提高分辨率，将水平轴扩大10倍，则相当20K 字节；垂直轴亦扩大10倍，相当40K字节。由此可见，数字示波器zui少应有2K字节，中等的数字示波器应有40K 字节以上。如果要记录10倍上述的波形，则起码要400K 字节以上。因此，存储容量大小很重要。

　　反过来，存储容量也影响到扫描速度，例如每扫迹只有50K点的存储器，记录100μs数据，则取样间距是2ns,此时取样率相当500MS/s，以取样率等于4倍带宽计算,实时带宽等于125MHz。显然,如果需要提高取样率至1000MS/s,则记录100μs的数据,需要100K点的存储器。为了存储一幅完整的图形,设图素是1024×512=0.5M位,四幅图形,要有2M位存储量.在FFT分析中也需要额外的存储量,将新的波形的分量与参考的波形或存储的波形作对比.为便于波形存储,有些数字示波器还提供软盘或硬盘作数据记录之用。