当高速信号沿传输线传播时，实质上是按照电磁波的形式在传播，在整个传输路径上，能量存在于交变的电场和磁场中。由于目前的工艺限制，电磁场的能量并不能严格约束在走线附近，有相当一部分电磁场能量散布在走线之外，因此，在这种情况下，如果周围有其他导体，就会被其电场和磁场以某种方式耦合而产生影响。当这种耦合的电磁场强度达到一定程度后，会使邻近线路产生无法预期的信号，这样就导致了串扰。因此串扰被认为是感应噪声。
在对串扰进行分析时，通常把主动产生信号的信号源或导体称为“入侵者（Agressor）”，被耦合进信号的导体称为“受害者（Victim）”。
线路之间的耦合可以是由寄生（分布）电容引起的容性（静电）耦合，也可以是由互感引起的感性（电磁）耦合。从而导致了噪声的产生。
容性耦合机制
动态线上的电压变化可在周围产生电场，而电场对处于其中的导体上的电荷流动右一定的影响，因此与静态线相互作用后就会产生容性耦合，即：由于容性耦合，动态线在静态线上产生耦合电流大小为：
其中CM为两线间的互耦点电容，由于对称，耦合电流Ic在静态线上分成等量的两部分，分别向近端和远端传输，并进一步在静态线的负载上产生耦合电压。
下图(a)显示了两个导体之间的容性耦合的简单表示。电容𝐶12是导体1和2之间的寄生电容。电容𝐶1𝐺是导体1与地之间的电容，𝐶2𝐺是导体2与地之间的电容，𝑅是导体2的对地电阻。电阻𝑅来自于与导体2相连的电路，不是分散元件。电容𝐶2𝐺是由导体2对地的寄生电容和连接到导体2的电路的影响所产生的电容组成。
容性耦合的等效电路如图(b)所示。导体1为“入侵者”，导体2为“受害者”。任何直接跨接在“入侵者”两端的电容，如图2.6(b)中的𝐶1𝐺，都可以忽略，因为它对噪声没有影响。因此导体2与地之间产生的噪声电压𝑉𝑁可表示为：
可见，其感应电压是源电压V1、频率、互耦电容C12和接地电阻的函数，如果降低敏感电路上的接地电阻，或是减少互感电容C12的值，均可以降低容性串扰。
另外，当𝑅为低阻抗时，即:
则容性耦合的公式可以简化为：
上式表明，容性耦合相当于在接收电路与地之间连接了一个电流源，其大小为𝐼𝑁 = 𝑗𝜔𝐶12𝑉1。如下图所示。上式是描述两个导体之间容性耦合的最重要方程，它清楚地显示了耦合电压如何依赖于参数。噪声电压与噪声源的频率（𝜔 = 2𝜋𝑓）、“受害者”电路对地电阻𝑅、导体1和2之间的杂散电容𝐶12以及电压𝑉1的大小成正比。
当𝑅为高阻抗时，即
容性耦合电压可以表示为：
上式表明，𝑅为高阻抗时，噪声电压与频率无关
根据式画出容性耦合噪声电压与频率之间的关系曲线，如下图所示，可以看到最大噪声电压由上式给出。
容性耦合在近端造成一个较长的信号，该信号开始于0试可，持续时间为2TD，近端串扰信号随着驱动器上升沿逐步上升，当信号前沿传输了一定长度之后，近端电流将达到一个稳定值不在增加，该长度为包和长度，传输线的饱和长度为：
其中RT为上升时间，v表示信号在动态线上的传输速度。
容性耦合在源端将造成一个窄脉冲信号，该信号开始于TD时刻，持续时间为信号上升时间RT，从动态线上耦合到静态线上的源端噪声电流总量将集中于这个窄脉冲内，可以看到信号上升时间越短，远端串扰越大。当耦合线长度增加时，远端窄脉冲的幅度增大，而近端串扰宽度增大。
干扰源的正跳变引发正的容性耦合近端串扰和远端串扰，两者均与驱动源的极性相同，反之，引发负的容性耦合串扰；如下图为容性耦合示意图。
感性耦合机制
动态线上电流变化将会在导体周围产生磁场，而磁场会对处于其中的电荷移动产生影响，从而使静态线上出现感性耦合，即动态线在静态线上产生的电压噪声为：
所以动态线上的电流I变化经过互感M12在静态线上产生耦合电压，该电压在静态线负载阻抗上产生电流。
上图中当电流I1在电路1中流动时，在电路2中产生磁通ф12，使电路1、2之间存在互干M12，可以用下式表示两导线间的感性耦合：
由于电流的连续性，感性耦合在静态线的近端和远端传输的耦合电流大小相等，符号相反。因此，当干扰源正在跳变时，将引发正的感性耦合近端串扰和负的感性耦合远端串扰。和容性耦合类似，感性耦合在近端也是造成一个较长的信号，该信号持续时间为2TD，感性耦合在远端也将造成一个窄脉冲信号，从动态线上耦合到静态线上的远端噪声电流总量将集中于这个窄脉冲内，同样有信号上升时间越短，远端串扰越大。当耦合线长度增加时，远端脉冲的幅度增大，而近端串扰的宽度增大。如下是感性耦合串扰的示意图。
从上面分析，我们可以看出，两根信号线靠近就会因为电耦合或磁耦合而产生信号的串扰，通过走线优化分布的措施可以降低串扰，提高信号的完整性。
