Les câbles XLR utilisent des conceptions différentielles et, comme leur nom l’indique, ils laissent passer uniquement les différences. Ils utilisent deux cheminements de signaux : inversé (négatif) et non inversé (positif), en plus d’une connexion à la terre. Les signaux inversés et non inversés sont des reproductions exactes les uns des autres, de sorte que lorsqu’un signal présente un pic, l’autre présente un creux. Cette conception différentielle permet d'annuler tout bruit injecté dans la ligne et peut fournir une meilleure qualité sonore que les connexions RCA.

Des signaux asymétriques utilisent un seul conducteur dans le câble qui, généralement, utilise également un fil de blindage pour effectuer le raccordement à la terre. La protection ne peut pas être efficace à 100 %, de sorte que le bruit capté par le conducteur du signal s’intègre définitivement au signal audio et est amplifié tout au long du cheminement du signal.