Идея балансного входа состоит в том, что на двух рядом идущих проводах наводка от внешнего переменного поля (электрического или магнитного) будет иметь практически одинаковую амплитуду и фазу. Если же передавать полезный сигнал по двум проводам в противофазе, а на входе поставить схему, преобразующую разность входных сигналов в выходной сигнал (дифференциальный усилитель), то наводка на одном проводе вычтется из наводки на другом, а противофазные полезные сигналы наоборот сложатся. В результате этого наводка будет подавлена.
Балансный вход представляет собой два входа дифференциального усилителя -- инвертирующий и неинвертирующий. Сигнал на выходе дифференциального усилителя пропорционален разности сигналов на этих входах. Сигнал на него по трехпроводному кабелю (два перевитых провода и общий провод) подается с балансного выхода, представляющего собой два идентичных выхода, работающих в противофазе (сигнал на одном из выходов инвертирован), либо от симметричного по своей природе источника, например, микрофона. Максимальная симметричность всего тракта обеспечивает максимум подавления помех от внешних наводок. Балансное подключение используют обычно для подключения низкоуровневых источников сигнала -- микрофонов, пассивных гитарных звукоснимателей. Балансный вход игнорирует одинаковое смещение обоих сигнальных линий относительно земли, что используется для питания конденсаторных микрофонов -- так называемое фантомное питание, подаваемое между каждой из сигнальных линий и землей через два развязывающих сопротивления (строго одинаковых). Непосредственно входы дифференциального усилителя отделяются от фантомного питания конденсаторами.
Небалансный вход представляет собой обычный одиночный вход, сигнал на который подается относительно "заземленного" общего провода. Технически небалансный вход проще и "короче", но гораздо менее помехозащищен. Обычно небалансное подключение используют в цепях с большим (линейным) уровнем сигнала при относительно коротких линиях.