デジタルデータのシリアル通信では、クロック回復は、受信回路が送信されたシンボルを復号することを可能にするために、シリアルデータストリームか データストリームからのクロック回復は、送信されたデータを変更することによって迅速に行われます。 シリアル通信チャネルがデータストリームと共にクロック信号を送信しない場合は、データストリームからのタイミング情報を使用して、レシーバでクロックを再生成する必要があります。 クロック回復は、ワイヤ、光ファイバ、または無線で通信するシステムの一般的なコンポーネントです。
一部のデジタルデータストリーム、特に高速シリアルデータストリーム（ディスクドライブの磁気ヘッドからのデータの生のストリームやイーサネットなどのシリ レシーバは、近似周波数リファレンスからクロックを生成し、位相ロックループ(PLL)を使用してデータストリーム内の遷移にクロックを位相整合します。 これは、一般的にクロックとデータ復旧（CDR）として知られているプロセスを実行する一つの方法です。 その他の方法には、遅延ロックループの使用やデータストリームのオーバーサンプリングなどがあります。
オーバーサンプリングは、フリーランニングクロックの複数のフェーズを使用してブラインドで行うことができ、入力の複数のサンプルを作成し、最良のサ または、データストリームの周波数のいくつかの倍数で実行されるサンプリングクロックによって駆動されるカウンタを使用することができ、データストリームの遷移ごとにカウンタをリセットし、所定のカウントでサンプリングされたデータストリームを使用することもできます。 これらの2つのタイプのオーバーサンプリングは、それぞれ空間と時間と呼ばれることがあります。 最良のビット誤差比(BER)は、サンプルが任意のデータストリーム遷移から可能な限り遠くに取られたときに得られます。 カウンタを使用するほとんどのオーバーサンプリング設計では、データストリームの偶数倍であるサンプリングクロック周波数を使用しますが、奇数倍では、任意のデータストリームの遷移からさらにサンプリングポイントを作成することができ、偶数倍を使用する設計のほぼ半分の周波数でサンプリングポイントを作成することができます。 オーバーサンプリングタイプのCdrでは、データのサンプリングに使用される信号をリカバリクロックとして使用できます。
クロック回復は、抑制されたキャリア変調方式が使用されているときにキャリアの位相ロックされたバージョンを再作成するプロセスであるキャリア回復の問題と非常に密接に関連しています。 これらの問題は、1956年の論文で最初に対処され、現在ではCostasループとして知られているクロック回復方法を導入しました。 それ以来、多くの追加の方法が開発されています。
この方式が機能するためには、データ-ストリームは、PLLの発振器内のドリフトを補正するのに十分な頻度で遷移する必要があります。 クロック回復ユニットが遷移せずに動作できる時間の制限は、その最大連続同一桁（CID）仕様として知られています。 8b/10b符号化は非常に一般的であるが、マンチェスター符号化は802.3ローカルエリアネットワークの古いリビジョンで同じ目的を果たしている。