2、時基和水平的分辨率
在數字存儲示波器中，水平系統作用是確保對輸入信號采集足夠數量的采樣值，并且每個采樣值取自正確的時刻。和模擬示波器一樣，水平偏轉的速度取決于時基的設置。
構成一個波形的一組全部的采樣叫做一個記錄。用一個記錄可以重建一個或多個屏幕的波形。一個示波器可以儲存的采樣點數稱為記錄長度或采集長度。記錄長度用字節或千字節來表示。1千字節（1KB）等于1024個采樣點。通常示波器沿著水平軸顯示512采樣點。為了便于使用，這些采樣點以每格50個采樣點的水平分辨率來進行顯示。這就是說水平軸的長為512/50=10。24格。據此，兩個采樣之間的時間間隔可按下式計算：
采樣間隔=時基設置（S/格）/采樣點數
通常示波器可以顯示的采樣點數是固定的。時基設置的改變是通過改變采樣速率來實現的。因此一臺特定的示波器所給出的采樣速率只有在某一特定的時基設置之下才是有效的。了解時基設置值非常重要，因為這個值是示波器采集非重復性信號時的最快的時基設置值。使用這個時基設置時示波器能給出其可能的最好的時間分辨率。此時，時基設置值稱為“最大單次時基設置值”，在這個設置值之下示波器使用“最大實時采樣速率”進行工作。這個采樣速率也就是在示波器技術指標中所給出的采樣速率。在較低的時基設置之下，示波器使用的采樣速率也比較低。
3、實用上升時間
在很多示波器應用場合，都要進行信號開關特性的測量，即測量上升時間和下降時間。示波器的上升時間決定了該示波器能夠精密進行測量的最快瞬變特性。對于模擬示波器來說上升時間特性完全取決于示波器的模擬電路。如果使用DSO，則示波器可以采集到的最快的瞬變特性不僅取決于模擬電路，也取決于其時間分辨率。為了正確的進行上升時間的測量，必須在我們關心的信號邊緣上采集到足夠的細節信息。這就是說在該瞬變期間必須采集很多采樣點。這個上升時間稱為DSO的有用上升時間。并且其時間值是時基設置制的函數。
4、香農(shannon)采樣定律
當人們最初探索將信號進行數字化的時候，為了很好的恢復原來的信號，在進行信號數字化的時候就要求采樣時鐘的頻率至少應為信號本身所包含的最高頻率的兩倍。這就是香農(shannon)采樣定律。然而香農(shannon)采樣定律研究時是針對通信應用領域而并非針對示波器來進行的。當使用兩倍于信號頻率的采樣時鐘時，信號頻率確實可以恢復。使用恰當的波形重建裝置，我們就可以得到和原始波形十分相像的波形。但問題不是這樣簡單，如果在進行波形數字化時仍然使用相同的采樣時鐘，但是將采樣點選在和原來略為不同的時刻，不一定在信號的峰值點。這樣一來，信號的幅度就會嚴重失誤，甚至可能完全丟失。事實上，如果采樣點準確地取在信號的過零點，那么由于所有的采樣取到的值均為零，我們將完全觀測不到信號。示波器是用來研究信號的，為了很好的研究信號不僅要求正確的表示信號的頻率，還要求準確的表示信號的幅度。如果每個周期用三個采樣點對信號進行采樣，則再現的波形也會發生很大的失真。
根據經驗，通常認為每周期最小要取十個采樣點才能給出足夠的信號細節。在有些情況下，對信號的細節要求低些，這時每周期取五個采樣點可能就足以給出有關信號的特性。這樣對于一個最大采樣速率為200MS/S的示波器來說，能夠準確采集的最大信號頻率即為20-40MHZ。在這種情況下，還可以使用特殊的顯示系統來提高顯示波形的保真度。其方法是通過各個采樣點畫出最佳擬合的正弦曲線。這種方法稱為正弦內插。
5、假象(aliasing)現象
為了重建一個波形，至少需要一定數量的采樣點。而且在任何情況下采樣時鐘的頻率都必須比信號頻率高5—10倍。如果采樣時鐘的頻率比信號頻率低，那我們將會得到不可預料的結果。從信號波形的不同周期連續獲取采樣點時，假如每一新的采樣點的采集都發生在相對于信號過零點的時間間隔略為長一點的時刻，如果我們用這些采樣點來重建信號波形，則顯示出來的仍然是一個正弦波。但是這個正弦波的頻率和原來的輸入信號的頻率會完全不同。這種現象稱為假象信號或者不正確頻率的幻影信號。它有可能表示出正確的波形形狀，而且往往還具有正確的波形幅度。
現在一般數字示波器都有自動設置功能，一旦輸入形號連好以后，示波器就能自動的選擇適當的偏轉系數和時基設置值。這種自動設置功能能幫助避免假象現象。
在有些情況下，信號的頻率變化的非常快，以致于在某一時刻選定的時基設置是正確的，而在另一時刻（或者對于信號的另一部分而言）示波器又顯示出假象信號。這時可以用峰值檢測功能來發現任何時刻信號的真正幅值。為了獲得這種復雜信號的真實波形，建議使用組合示波器的模擬方式來觀察信號，模擬方式是不可能發生假象的。
6、實時采樣和等效時間采樣
實時采樣時所有的采樣點都是按照一個固定的次序來采集的。這個波形采樣的次序和采樣點在示波器屏幕上出現的次序是相同的。只要一個觸發事件就可以啟動全部的采集動作。在很多應用場合，實時采樣方式所提供的時間分辨率仍然不能滿足工作的要求。在這些應用場合中，要觀察的信號往往是重復性的，即相同的信號圖形按有規則的時間間隔重復的出現。對于這些信號來說，示波器可以從若干連續的信號周期中采集到的多組采樣點來構成波形。每一組新的采樣點都是由一個新的觸發事件來起動采集的。這稱為等效時間采樣。在這種模式下，一個觸發事件到來以后，示波器就采集信號波形的一部分，例如采集五個采樣點并將它們存入存儲器。另一個觸發事件則用來采集另外五個采樣點，并將其存儲在同一存儲器的不同位置，如此進行下去。經過若干次觸發事件后，存儲器內存儲了足夠的采樣點，就可以在屏幕上重建一個完整的波形。等效時間采樣使得示波器在高時基設置值之下給出很高的時間分辨率。這樣一來，就好象示波器具有了比其實際采樣速率要高得多的一個虛擬采樣速率或稱等效時間采樣速率。
等效時間采樣的方法采用從重復性信號的不同的周期取得采樣點來重建這個重復性信號的波形，這就提高了示波器的時間分辨率。等效時間采樣速率是在高時基設置值之下表示示波器水平分辨率的一種間接方法。它也表明假如使用實時采樣的方法要獲得相同的時間分辨率所需要的采樣速率。等效時間采樣速率比現今能夠達到的實時采樣速率要高的多。
可以采用兩種不同的技術來實現等效時間采樣，即順序采樣和隨機采樣。