右面是超外差式收音机的工作原理方框图:

图中各部分功能如下:

从天线接收进来的高频信号首先进入输入调谐回路。输入回路的任务是:

(1) 使之变为高频电流;

(2) 。在众多的信号中，只有载波频率与输入调谐回路相同的信号才能进入收音机。

电子学理论指出:当两个不同频率的正弦交流电通过非线性器件时(例如三极管或二极管)，就会产生许多新的频率成份，其中之一就是这两个频率的差频。为了达到变频的目的，收音机必须自身有一个产生等幅波的高频振荡器，这个振荡器就叫做本机振荡器，简称"本振"。

从输入回路接收的调幅信号(电台)和本机振荡器产生的高频等幅信号一起送到一个三极管高频放大器。为了产生新的频率成份，我们使三极管工作在非线性区，这样在三极管的输出端就会产生许多新的频率成份，当然，其中就有我们希望得到的差频。我们把这一过程称为"变频"。为了得到一个固定的差频，本振频率必须始终比输入信号的频率高一个固定值，我国工业标准规定该频率值为465kHz。例如，输入信号的频率是535kHz，本振频率就应该是535 kHz + 465kHz = 1000 kHz;当输入信号是1605kHz时，本机振荡频率也跟着升高，变成1605 kHz + 465kHz = 2070kHz。这个新产生的差频比原来输入信号的频率要低，比音频却要高得多，因此我们把它叫做中频。不论原来输入信号的频率是多少，经过变频以后都变成一个固定的中频，然后再送到中频放大器继续放大，这是超外差式收音机的一个重要特点。以上三种频率之间的关系可以用下式表达:

本机振荡频率-输入信号频率=中频

由于中频信号的频率固定不变而且比高频略低，所以它比高频信号更容易调谐和放大。通常，中放级包括1~2级放大及2~3级调谐回路，这与前面我们介绍过的直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多。可以说:超外差式收音机的灵敏度和选择性在很大程度上就取决于中放级性能的好坏。

经过中放后，中频信号进入检波级，检波级也要完成两个任务:一是在尽可能减小失真的前提下把中频调幅信号还原成音频。二是将检波后的直流分量送回到中放级，控制中放级的增益(即放大量)，使该级不致发生削波失真。由于各电台的发射功率大小不同，电台距离收音机的远近也相差很大，所以它们在收音机天线中产生的感应电压也相差十分悬殊，强弱之间可能相差上万倍。如果收音机对这些信号都一视同仁地放大，结果强台的音量就会声振屋瓦，而弱台的音量则细如蚊蚋。显然为了平衡强弱之间的差异，必须要使整机的增益(放大量)能自动地进行控制。通常的解决方法是通过调整中放级的工作点(集电极电流)。电台信号强时，把中放级的电流调小，使这一级的增益降低;反之，电台信号弱时将中放级的电流适当调大，使它的增益增加。完成这种作用的电路通常称为自动增益控制电路，简称AGC(Automatic Gain Control)电路。

低放也称电压放大级。从检波级输出的音频信号很小，大约只有几毫伏到几十毫伏。电压放大的任务就是将它放大几十至几百倍。

电压放大级的输出虽然可以达到几伏，但是它的带负载能力还很差，这是因为它的内阻比较大，只能输出不到1mA的电流，所以还要再经过功率放大才能推动扬声器还原成声音。一般，袖珍收音机的输出功率约在50~100毫瓦(mW)左右。

超外差式的接收方式不仅用于收音机中，而且广泛地用于其它电子通讯设备中。