異步IO將比特分成小組進行傳送，小組可以是8位的1個字元或更長。傳送方可以在任何時刻傳送這些比特組，而接收方從不知道它們會在什麼時候到達。
異步傳輸存在一個潛在的問題，即接收方並不知道數據會在什麼時候到達。在它檢測到數據並做出回響之前，第一個比特已經過去了。這就像有人出乎意料地從後面走上來跟你說話，而你沒來得及反應過來，漏掉了最前面的幾個詞。因此，每次異步傳輸的信息都以一個起始位開頭，它通知接收方數據已經到達了，這就給了接收方回響、接收和快取數據比特的時間；在傳輸結束時，一個停止位表示該次傳輸信息的終止。按照慣例，空閒（沒有傳送數據）的線路實際攜帶著一個代表二進制1的信號，異步傳輸的開始位使信號變成0，其他的比特位使信號隨傳輸的數據信息而變化。最後，停止位使信號重新變回1，該信號一直保持到下一個開始位到達。例如在鍵盤上數字“1”，按照8比特位的擴展ASCII編碼，將傳送“00110001”，同時需要在8比特位的前面加一個起始位，後面一個停止位。
異步傳輸的實現比較容易，由於每個信息都加上了“同步”信息，因此計時的漂移不會產生大的積累，但卻產生了較多的開銷。在上面的例子，每8個比特要多傳送兩個比特，總的傳輸負載就增加25%。對於數據傳輸量很小的低速設備來說問題不大，但對於那些數據傳輸量很大的高速設備來說，25%的負載增值就相當嚴重了。因此，異步傳輸常用於低速設備。
