Differenzverstärker sind vollkommen symmetrisch aufgebaute Verstärker hoher Empfindlichkeit mit zwei Ein- und Ausgängen. In einem Differenzverstärker werden die Eingangssignale der Eingänge 1 und 2 idealer Weise mit identischen Verstärkungsfaktoren und gleichem Frequenzgang verstärkt und stehen an den Ausgängen 1 und 2 zur Verfügung.
Sind die Eingangspegel identisch, dann sind auch die Ausgangspegel identisch, es tritt somit zwischen Ausgang 1 und 2 keine Spannung auf, die Differenzspannung ist null. Erst bei Abweichungen zwischen den Eingangspegeln wird sich eine Differenzspannung zwischen den Ausgängen aufbauen. Die Ausgangsamplitude entspricht also immer der verstärkten Differenz zwischen den Eingangspegeln.
Identische Eingangssignale werden unterdrückt, was sich in einer hohen Gleichtaktunterdrückung ausdrückt. Diese Eigenschaft wird auch zur Störspannungsunterdrückung benutzt. Gelangen Störsignale mit gleicher Polarität an die beiden Eingänge, werden sie durch die Gleichtaktunterdrückung kompensiert. Dies gilt gleichermaßen für Brummsignale als auch für eingestreute HF-Signale.