Eine asynchrone Datenübertragung arbeitet ohne ein gemeinsames Taktsignal. Bei der asynchronen Datenübertragung wird jedes übertragene Byte durch ein Startbit und ein oder zwei Stoppbits begrenzt. Falls der Zeitrhythmus des Empfängers zwischen Start- und Stopp-Bit zu stark vom dem des Senders abweicht, kommt es zu Übertragungsfehlern. Vorteilhaft ist dagegen, dass keine zusätzliche Leitung für das Taktsignal benötigt wird. Die asynchrone Datenübertragung ist vor allem bei Wählverbindungen und niedrigen Datenraten verbreitet. Standleitungen arbeiten dagegen fast immer synchron.
In höheren Protokollschichten, die nichts mehr mit Taktsignalen zu tun haben, gibt es den Begriff der asynchronen Verarbeitung. Zwei Systeme arbeiten asynchron zusammen, wenn ein System einem anderen einen Auftrag erteilt, die Bearbeitung dieses Auftrages aber nicht abwartet, sondern schon vorher weiterarbeitet. Oft werden asynchron arbeitende Einheiten über MOM-Systeme gekoppelt.
