軍用跳頻電臺大多是短波或超短波電臺。
跳頻是常用的擴頻方式之一，其工作原理是指收發雙方傳輸信號的載波頻率按照預定規律進行離散變化的通信方式，也就是說，通信中使用的載波頻率受偽隨機變化碼的控制而隨機跳變。從通信技術的實現方式來說，“跳頻”是一種用碼序列進行多頻頻移鍵控的通信方式，也是一種碼控載頻跳變的通信系統。從時域上來看，跳頻信號是一個多頻率的頻移鍵控信號;從頻域上來看，跳頻信號的頻譜是一個在很寬頻帶上以不等間隔隨機跳變的。其中：跳頻控制器為核心部件，包括跳頻圖案產生、同步、自適應控制等功能;頻合器在跳頻控制器的控制下合成所需頻率;數據終端包含對數據進行差錯控制。
與定頻通信相比，跳頻通信比較隱蔽也難以被截獲。只要對方不清楚載頻跳變的規律，就很難截獲我方的通信內容。同時，跳頻通信也具有良好的抗干擾能力，即使有部分頻點被干擾，仍能在其他未被干擾的頻點上進行正常的通信。由于跳頻通信系統是瞬時窄帶系統，它易于與其他的窄帶通信系統兼容，也就是說，跳頻電臺可以與常規的窄帶電臺互通，有利于設備的更新。
通信收發雙方的跳頻圖案是事先約好的，同步地按照跳頻圖案進行跳變。這種跳頻方式稱為常規跳頻(Normal FH)。隨著現代戰爭中的電子對抗越演越烈，在常規跳頻的基礎上又提出了自適應跳頻。它增加了頻率自適應控制和功率自適應控制兩方面。
在跳頻通信中，跳頻圖案反映了通信雙方的信號載波頻率的規律，保證了通信方發送頻率有規律可循，但又不易被對方所發現。常用的跳頻碼序列是基于m序列、M序列、RS碼等設計的偽隨機序列。這些偽隨機碼序列通過移位寄存器加反饋結構來實現，結構簡單，性能穩定，能夠較快實現同步。它們可以實現較長的周期，漢明相關特性也比較好，但是當存在人為的故意干擾(如預測碼序列后進行的跟蹤干擾)時，這些序列的抗干擾能力較差。
在90年代初，出現了基于模糊(Fuzzy)規則的跳頻圖案產生器。在這種系統中，由模糊規則、初始條件以及采樣模式共同來決定系統的輸出序列。只要竊聽者不知道模糊規則、初始條件、采樣模式三者的任何一個，就無法預測到系統的輸出頻率，由此就提高了系統的抗竊聽能力和抗干擾能力。模糊跳頻給出的跳頻碼序列與傳統的跳頻碼序列相比更加均勻，也更難預測。
90年代末有人提出了混沌(chaotic)跳頻序列。其基本思想是通過混沌系統的符號序列來生成跳頻序列。在這個混沌系統中要確定一個非線性的映射關系、初始條件和混沌規則，三者 確定一個輸出序列。由此確定的混沌跳頻序列體現了良好的均勻性，低截獲概率，良好的漢明相關特性以及具有理想的線性范圍。
與一般的數字通信系統一樣，跳頻系統要求實現載波同步、位同步、幀同步。此外，由于跳頻系統的載頻按偽隨機序列變化，為了實現電臺間的正常通信，收發信機必須在同一時間跳變到同一頻率，因此跳頻系統還要求實現跳頻圖案同步。跳頻系統對同步有兩個基本要求：一是同步速度快，二是同步能力強。目前跳頻電臺的同步方法有精確時鐘法、同步字頭法、自同步法、FFT捕獲法、自回歸譜估計法等等。在實際應用中，同步方案常常綜合使用多種同步方法。例如戰術跳頻系統中常用掃描駐留同步法，綜合使用了精確時鐘法、同步字頭法、自同步法三種同步方法，分成掃描和駐留兩個階段進行。掃描階段完成同步頭頻率的捕獲，駐留階段從同步頭中提取同步信息，從而完成收發雙方的同步。
在自適應跳頻中，同步還包括收發雙方頻率集更新的同步，保證雙方同步地實現壞頻點替代，否則會使收發雙方頻率表不一致，導致通信失敗。
頻合器是跳頻通信系統中的關鍵部分，目前大多數跳頻電臺中使用的頻率合成器采用的是鎖相環(PLL)頻率合成技術，但是該技術的頻率轉換速度已經接近其很限，要進一步改善的技術難度越來越大，而且分辨率較低。為了能夠進一步提高跳頻速率，提出了直接式數字頻合器(DDS)。它采用全數字技術，具有頻率分辨率高，頻率轉換時間快，輸出頻率可以很高而且穩定性好，相位噪聲低等優點，可滿足快速跳頻電臺對頻率合成器的要求。例如在美國的JTIDS中，跳速達到每秒35800跳，只有采用直接數字頻合器才能實現。但是DDS的價格昂貴，復雜度大，直接用于戰術跳頻電臺有相對的難度。如果采用DDS+PLL的方法，結合兩者的長處，可以獲得單一技術難以達到的效果。
在跳頻系統中，即使在信道條件良好的情況下，仍有可能在少數跳中出現錯誤，因此有必要進行差錯控制。差錯控制的方法主要分為兩類：一是自動請求重發糾錯(ARQ)技術;二是采用前向糾錯(FEC)技術。
ARQ技術可以很好的對付隨機錯誤和突發錯誤，它要求有反饋電路，當信道條件不好時，需要頻繁的重發，終可能導致通信失敗。
FEC技術不需要反饋電路，但是需要大量的信號冗余度以實現優良的糾錯，從而會降低信道效率。由于糾錯碼對突發錯誤的糾錯能力較差，而通過交織技術可以使信道中的錯誤隨機化，因此，經常采用編碼與交織技術相結合的辦法來獲得良好的糾錯性能。
在跳頻系統中常用的糾錯編碼技術有漢明碼、BCH碼、trellis碼、RS碼、Golay碼、卷積碼和硬判決譯碼、軟判決譯碼等。1993年提出了TURBO碼，其信噪比接近于Shannon很限，引起了人們的很大興趣。與RS碼等常用的跳頻編碼相比， TURBO碼在跳頻系統中顯示了很大的應用潛能。此外，還可以把不同的編碼方法結合在一起，取長補短，進行聯合編碼。在快跳頻方式下，還可以運用重發大數判決來克服跳頻頻段內的快衰落。
跳頻電臺在實際應用中通常要組成跳頻通信網，以實現網中的任何兩個通信終端均能夠做到點到點的正常通信。組網除了要避免近端對遠端的干擾、碼間干擾、電磁干擾等其它干擾以及由系統引起的熱噪聲等噪聲干擾以外，還要注意避免由組網引起的同道干擾、鄰道干擾、互調干擾、阻塞干擾等。采用跳頻的多址通信網具有很多優點：抗干擾能力強，低截獲概率，低檢測概率，對頻率選擇性衰落有很好的抑制作用等等。但是，與常用的DS/CDMA系統相比，跳頻網的很大用戶數相對較小。
跳頻通信網可以分為同步通信網和異步通信網。跳頻通信網有多種組網方式，如分頻段跳頻組網方式、全頻段正交跳頻組網方式等。在分頻段跳頻組網方式中，系統把整個頻段分成若干個子頻段，不同的通信鏈路采用不同的子頻段進行通信，從而有效地防止同一通信網間的干擾。全頻段正交跳頻組網方式僅用于同步跳頻通信網中，也就是說整個通信網中只有一個基準時鐘，通過設計在某一相同時刻t的N個相互正交的跳頻頻率序列來進行組網，這樣盡管各個終端間的通信均使用相同頻段，但是由于瞬時的跳頻頻率點不相同，因此可保證它們之間不會出現同頻道干擾。自適應跳頻通信系統中，由于在通信過程中會去除那些通信條件惡劣的信道，因此頻率更新后可能會出現同頻道干擾現象，故必須設計一種良好的頻點更新算法，保證更新后的跳頻序列之間依然是正交的，否則可能會使各通信節點之間頻繁出現頻率碰撞，導致無法正常通信。實際應用中也可以把以上兩種組網方式結合進行。例如英國Recal-Tacticom公司的Jaguar系列電臺在組網中就同時采用了這兩種組網方式，可組網數目達到200—300個。
除了以上這些關鍵技術以外，調制解調方法在跳頻系統中也很重要，可以采用FSK、QAM、QPSK、QASK、DPSK、QPR、數字chirp調制等多種調制方式。
自適應跳頻系統是在常規跳頻系統的基礎上，實時地去除固定或半固定干擾，從而自適應地自動選擇優良信道集，進行跳頻通信，使通信系統保持良好的通信狀態。也就是說，它除了要實現常規跳頻系統的功能之外，還要實現實時的自適應頻率控制和自適應功率控制功能，因此就需要一個反向信道以傳輸頻率控制和功率控制信息。 通過可靠的信道質量評估算法，發現了干擾頻點后，應當在收發雙方的頻率表中將其刪除，并以好的頻點對它們進行替換，以維持頻率表的固定大小。這種檢測和替換是實時進行的。為增加跳頻信號的隱蔽性和抗破譯能力，跳頻圖案除具有很好的偽隨機性、長周期外，各頻率出現次數在長時間內應具有很好的均勻性。在引入自適應頻率替換算法對頻率表進行實時更新后，為保障系統性能，仍然要求跳頻圖案具有很好的均勻性，所以應當依次用不同的質量較好的頻點來分別替換被干擾的頻點。
收端頻率表的更新會導致收發頻率表的不一致性。為了使收發頻率表同步更新，必須通過反饋信道將收端的頻率更新信息通知發方。這種信息的相互交換是一種閉環控制過程，需要制定相應的信息交換協議來保證頻表可靠的同步更新。衡量協議有效性的另一個重要指標便是頻點去除的速度。在檢測出干擾頻點后，干擾頻點去除的速度越快，對通信的影響越小。
信道質量評估的另一個作用是進行自適應功率控制。功率控制就是要把有限的發送功率很好地分配給各個跳頻信道，使得各個信道都能夠以小發射機功率實現正常通信，從而提高跳頻信號的隱蔽性和抗截獲能力。在自適應跳頻系統中，系統檢測每個信道的通信狀況，并通過信道質量評估單元中的功率控制算法對每個跳頻信道單獨進行功率控制。
功率控制算法可以基于兩種原則：一是比特誤碼率小原則，算法為各個跳頻信道選擇適當的功率，使得接收方收到的數據比特誤碼率達到預定的誤碼門限;二是等信干比原則，此算法調整各個跳頻信道的平均功率，使得各個跳頻信道上的信干比相同，這里的信干比是指各個跳頻信道上的信號功率/(對應信道上的干擾功率 + 傳輸損耗功率)。這兩種算法的性能差不多。
隨著跳頻技術的不斷發展，其應用也越來越廣泛。
戰術電臺中采用跳頻技術的主要目的是提高通信的抗干擾能力。早在70年代，就開始了對跳頻系統的研究，現已開發了跳頻在VHF波段(30—300MHz)的低端30—88MHz、UHF波段(300MHz以上)以及HF波段(1.5—30MHz)的應用。隨著研究的不斷深入，跳頻速率和數據數率也越來越高，現在美國Sanders公司的CHESS高速短波跳頻電臺已經實現了5000跳/秒的跳頻速率，高數據數率可達到19200bps。此外，CHESS跳頻電臺與一般的跳頻電臺還有所不同，它以DSP為基礎，采用了差動跳頻(DFH)技術。通過現代數字處理技術，CHESS跳頻電臺較好解決了短波系統帶寬有限(導致數據速率低的原因)、信號間相互干擾、存在多徑衰落等的問題。同時，它的瞬時信號帶寬很窄，對其它信號的影響很小。可以看到，實現更高跳速、更高數據速率的跳頻電臺正是跳頻通信系統的未來發展方向，軟件無線電的概念也已逐漸應用到新型的跳頻電臺中。
短波自適應跳頻電臺已經在當前的軍事通信中占有了很重要的一部分。與VHF/UHF頻段不同，短波信道有許多固有特點，例如，受多徑時延、幅度衰落、天氣變化等因素的影響，信道條件變化莫測。但是隨著各種新技術的出現，短波通信的可靠性得到了技術上的保證，而自適應跳頻技術就是這些新技術中的一種。它通過分析波段上的頻率占用率，自動搜索無干擾或未被占用的跳頻信道進行跳頻，不僅避免了自然干擾，也不會受到短波頻譜大量占用的影響。它會根據需要自動地改變跳頻序列，有效的適應惡劣環境。它在海灣戰爭中體現出的優越性引起了各國的高度重視。
在現有的DS/CDMA系統中，遠近效應是一個很大的問題。由于大功率信號只在某個頻率上產生遠近效應，當載波頻率跳變到另一個頻率時則不受影響，因此跳頻系統沒有明顯的遠近效應，這使得它在移動通信中易于得到應用和發展。在數字蜂窩移動通信系統中，如果鏈路間采用相互正交的跳頻圖案同步跳頻，或者采用低互相關的跳頻圖案異步跳頻，可以使得鏈路間的干擾完全消除或基本消除，對提高系統的容量具有重要意義。此外，跳頻是瞬時窄帶系統，其頻率分配具有很大的靈活性，在現有頻率資源十分擁擠的條件下，這一點具有重要意義。
跳頻的多址性能對于組網有很重要的意義。加拿大Laval大學提出了在光纖網絡中應用快跳頻技術。該系統利用Bragg光柵替代傳統跳頻系統中的頻率合成器，跳速達到10G數量級。系統在30個用戶，比特誤碼率為10-9的條件下，數據速率為500Mb/s。與采用非相干DS/CDMA技術的光纖網絡相比，同時有相同數量的用戶使用時，FFH/CDMA系統的比特誤碼率明顯優于DS/CDMA系統。
此外，跳頻技術在GSM、無線局域網、室內無線通信、衛星通信、水下通信、雷達、微波等多個領域也得到了廣泛的應用。