增量型编码器有两个主要输出，分别称为A和B，两个输出是正交输出，相位差为90度。增量型编码器的单圈脉冲数（PPR）为其旋转一圈时会输出的方波数，如PPR为600表示旋转一圈时A和B都会输出600个方波，但先后顺序不同。光学式增量型编码器可以有较高的单圈脉冲数，例如 2500 到 10000。

二个信号有90度的相位差，在不同旋转方向时，二个信号的相序也有所不同，可以利用程序将两个信号进行解码。根据其相序不同，在有方波时使一计数器上数或是下数，此计数器的值即可对应转轴的旋转量。 例如上一次的数值是00，目前的数值是01，表示转轴已顺时针旋转了四分之一个单位（若单圈脉冲数为600，此处的单位即为六百分之一圈）。根据单位时间的旋转量可以计算转速，若是转速很慢时可以直接根据方波的宽度计算转速。若转轴的旋转速度太快，程序可能会跳过中间的状态变化，出现无法识别转轴的旋转方向或是旋转方向误判的情形。

当顺时针旋转时A信号提前B信号90度相位，当逆时针旋转时B信号提前A信号90度相位，电路接收到旋转编码器的A、B信号时，可以根据A、B的状态组合判定编码器的旋转方向。 程序设计中我们可以对A、B信号检测，检测A信号的边沿及B信号的状态， - 当A信号上升沿时B信号为低电平，或当A信号下降沿时B信号为高电平，证明当前编码器为顺时针转动 - 当A信号上升沿时B信号为高电平，或当A信号下降沿时B信号为低电平，证明当前编码器为逆时针转动

有些旋转编码器除了A相及B相外还有一个输出，一般称为Z相，每旋转一圈Z相信号会有一个方波输出，可以用来判断转轴的绝对位置，例如用在位置控制的系统中。 若旋转编码器只有单独一相的输出，仍然可以判断转轴的转速，只是不能判断旋转的方向。可以用在量测转速的场合，有时也会以此量测运动的距离。