Ein Oszilloskop stellt ein oszillierendes, also sich mit einer Frequenz wiederholendes elektrisches Signal auf einem Bildschirm grafisch dar. Damit dies gelingt, wird ein sogenannter Trigger definiert; also eine Auslöseschwelle im Pegel des Signals. Wenn dieser Trigger erreicht wird, beginnt die Darstellung des Signals am linken Rand des Bildschirms. Mit der eingestellten Geschwindigkeit wird das Signal dann kontinuierlich dargestellt, bis der rechte Rand erreicht ist. Nun wird gewartet, bis wieder der Trigger erreicht wird und das Spiel von neuem beginnt. Da das Signal die Triggerschwelle pro Periodendauer mindestens zweimal überschreiten muss, muss noch festgelegt werden, ob das Trigger-Ereignis bei steigendem oder bei fallendem Pegel ausgelöst werden soll.
Klassische analoge Oszilloskope müssen sich darauf beschränken, das Signal zeitlich nach dem Trigger darzustellen. Der „Speicher“ für das Bild ist die Nachleuchtdauer des Bildschirms. Alles, was vor dem Trigger geschieht oder rechts vom Bildschirmrand bleibt im Verborgenen. Da wir aber sowieso nur wiederholende Signale darstellen können, gibt es doch einen Trick: Man stellt die Zeitbasis so ein, dass mehrere Perioden dargestellt werden und sieht so den zeitlichen Verlauf vor dem Trigger eben vor der zweiten Periode im Bild.
Digitale Oszilloskope können den Kurvenverlauf kontinuierlich abtasten und speichern. Was dann im Bild dargestellt wird, ist frei wählbar. So ist also auch der Verlauf vor dem Trigger einfach darstellbar und es lassen sich auch Bildteile vergrößert darstellen.
Der Signaleingang eine Oszilloskop ist typischerweise koaxial ausgeführt. Das lässt eine niedrige Impedanz vermuten. Da aber meist Signale in laufenden Schaltungen abgegriffen werden sollen, ist der Eingang hochohmig, um die Schaltung nicht zu belasten. Auf der einen Seite ist das gut und sinnvoll. Auf der anderen Seite bedeutet das aber, dass das Signal nicht mit der Impedanz des Kabels und der Stecker abgeschlossen ist. Es können also Reflexionen auftreten. Das unterscheidet die Arbeit mit dem Oszilloskop grundsätzlich von der mit einem Spektrum-Analysator. Besonders für Anfänger ist von Vorteil, dass der Eingang eines Oszilloskop kaum mit Leistung überlastet werden kann. Bei den typischerweise mindestens einem Megaohm an Impedanz ist eher die Spannung die limitierende Größe.
Ein Oszilloskop hat eine obere Grenzfrequenz, die es noch darstellen kann. Hier kann man schön die Auswirkungen einer Fourier-Zerlegung betrachten: Ein Rechteck-Signal mit einer Grundfrequenz zu nah an der Grenzfrequenz des Oszilloskop hat abgerundete Flanken, bis es schließlich wie ein Sinus aussieht, weil die Oberwellen nicht mehr dargestellt werden können. Geht man noch höher, wird der dargestellte Pegel sinken, weil auch die Grundfrequenz gedämpft wird.
TODO: Tastköpfe, Teiler, Dual Kanal