Beim Amp-Modeler wird nicht nur der Gitarrenverstärker digital „nachgebaut“, sondern im Prinzip die komplette analoge Signalkette von Effektpedalen, Gitarrenverstärker, Lautsprecherbox und dem Mikrofon, das das Gitarrensignal aufnimmt, reproduziert. Dabei geht es zum einen um das Klang- und Zerrverhalten des Verstärkers, aber auch um die Reaktion auf die angeschlossene Gitarre und das dynamische Spiel des Gitarristen, also um die Grundlage eines guten E-Gitarrensounds. Auch Lautsprecher und Mikrofon tragen dazu einen wesentlichen Teil bei, weshalb ein Amp-Modeler die digitale Nachbildung unterschiedlicher Lautsprechertypen sowie verschiedener Mikrofone und deren klanglichen Charakteristika ebenfalls integriert hat. Bei vielen lässt sich sogar das virtuelle Mikrofon digital verschieben, was in der Realität mitunter eine drastische Klangveränderung zur Folge hat, die man auch beim digitalen Abbild hören kann. Viele moderne Amp-Modeler arbeiten mit sogenannten digitalen Impulsantworten, die eine sehr genaue virtuelle Abbildung der Lautsprecher ermöglichen. Bei manchen Geräten können auch zusätzliche Impulsantworten von Drittanbietern geladen werden.
Im Prinzip ist der Profiler in erster Linie ein hochspezialisiertes Messgerät, das mittels eines komplizierten Algorithmus in der Lage ist, Klangeigenschaften einer Signalkette exakt nachzubilden. Dazu zählen generell erstmal der Verstärker, der eben nachgebildet werden soll, die angeschlossene Box und das verwendete Mikrofon. Diese Standardgarnitur lässt sich nun etwa um Pedale erweitern, die auf Wunsch auch „mitgeprofiled“ werden. Es lässt sich aber auch ein reines Verstärkerprofil anlegen, indem man den Amp an eine DI-Box statt einen konventionellen Lautsprecher hängt. Um die Eigenschaften der individuellen Signalkette zu erkennen, schickt er nun diverse Messsignale durch den angeschlossenen Verstärker und erstellt auf diesem Wege ein sogenanntes „Profile“, dessen Klang und Dynamikverhalten selbst von Profis vom Original kaum zu unterscheiden ist. Nachfolgend lässt sich das erstellte Profil noch mittels einiger Parameter feinjustieren, benennen und abspeichern. Auf diese Art und Weise kann man nun, nahezu unbeschränkt, die eigene Verstärkersammlung archivieren und mit auf die Bühne oder ins Studio mitnehmen.