L'expression en temps réel ! Moduler signifie intervenir sur certains paramètres du son, soit de manière interactive, de la même manière qu'un instrumentiste avec la vélocité, la pression, le Pitch bend, le Breath Controller ou n'importe quel contrôle MIDI, soit au moyen d'un effet prédéfini : enveloppe, LFO… La modulation matricielle est en fait, comme avec la synthèse vectorielle, plus un système de contrôle du son et permet de modifier ou de créer l'allure du timbre final par des processus électroniques. A l'instar des synthétiseurs modulaires, composés de divers modules connectables entre eux, la modulation matricielle permet de créer des connexions variées entre les modules du synthé (LFO, enveloppes, etc.). Il s'agit en fait d'une méthode extrèmement flexible de contrôle du son, permettant d'assigner la plupart des contrôleurs de l'instrument (clavier, molettes, enveloppes...) à des paramètres sensibles (filtre, LFO, amplificateur...). Sur les anciens modulaires, tel le Moog 55, il fallait brancher ("patcher") physiquement avec des câbles entre les modules ou insérer des fiches sur une matrice : jonction en X et Y (souces en lignes, destinations en colonnes) comme sur le EMS VCS3; d'où le nom de "matricielle". Sur les machines modernes sont déjà prépatchés la molette au LFO et le Bender au Pitch (hauteur de la note). Aujourd'hui, l'affectation des modules entre eux s'effectue par logiciel. Les synthétiseurs intégrant la modulation matricielle offrent généralement une souplesse d'utilisation et une palette de possibilités créatives très étendues.