數字機頂盒的主要技術有:信道解碼、信源解碼、上行數據的調制編碼、嵌入式CPU、MPEG-2解壓縮、機頂盒軟件、顯示控制和加解擾技術。
(1)信道解碼:數字電視機頂盒中的信道解碼電路相當于模擬電視機中的高頻頭和中頻放大器。在數字電視機頂盒中，高頻頭是必須的，不過調諧范圍包含衛星頻道、地面電視接收頻道、有線電視增補頻道。根據DTV目前已有的調制方式，信道解碼應包括QPSK、QAM、 OFDM、VSB解調功能。
(2)信源解碼:模擬信號數字化后，信息量激增，必須采用相應的數據壓縮標準。數字電視廣播采用MPEG-2視頻壓縮標準，適用多種清晰度圖像質量。音頻目前則有AC-3和MPEG-2兩種標準。信源解碼器必須適應不同編碼策略，正確還原原始音、視頻數據。
(3)上行數據的調制編碼:開展交互式應用，需要考慮上行數據的調制編碼問題。目前普遍采用的有3種方式，采用電話線傳送上行數據，采用以太網卡傳送上行數據和通過有線網絡傳送上行數據。
(4)嵌入式CPU:嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心臟，當數據完成信道解碼以后，首先要解復用，把傳輸流分成視頻、音頻，使視頻、音頻和數據分離開，在數字電視機頂盒專用的CPU中集成了32個以上可編程PID濾波器，其中兩個用于視頻和音頻濾波，其余的用于PSI、SI和Private數據濾波。CPU是嵌入式操作系統的運行平臺，它要和操作系統一起完成網絡管理，顯示管理、有條件接收管理(IC卡和 Smart卡)、圖文電視解碼、數據解碼、OSD、視頻信號的上下變換等功能。為了達到這些功能，必須在普通32~64位CPU上擴展許多新的功能，并不斷提高速度，以適應高速網絡和三維游戲的要求。
(5)MPEG-2解碼:MPEG-2是數字電視中的關鍵技術之一，目前實用的視頻數字處理技術基本上是建立在 MPEG-2技術基礎上，MPEG-2是包括從網絡傳輸到高清晰度電視的全部規范。MP@LL用于VCD，可視電話會議和可視電話用的H.263和 H.261是它的子集。MP@ML用于DVD、SDTV，MP@MH用于HDTV。
MPEG-2圖像信號處理方法分運動預測、DCT、量化、可變長編碼4步完成，電路是由RISC處理器為核心的ASIC電路組成。