Ein Analogsimulator kann in verschiedenen Betriebsarten genutzt werden. Die grundlegenden Betriebsarten sind die Gleichstromanalyse (DC), die Wechselstromanalyse (AC) und die transiente Analyse (TR).
Die Gleichstromanalyse dient der Ermittlung eines Gleichstromarbeitspunktes. Die Schaltung wird dabei mit allen Nichtlinearitäten, aber ohne Zeitabhängigkeiten betrachtet, d.h. z.B. dass Induktivitäten durch einn Kurzschluss und Kapazitäten durch einen unendlich großen Widerstand (Unterbrechung) modelliert werden. Es ist ein algebraisches, nichtlineares, reellwertiges Gleichungssystem zu lösen.
Die Wechselstromanalyse dient zur Berechnung des Kleinsignalverhaltens der Schaltung. Untersucht wird das Verhalten bei kleinen Auslenkungen um den Arbeitspunkt herum mit sinusförmigen Wechselgrößen als Stimuli. Alle Nichtlinearitäten werden durch lineare Modelle ("Kleinsignalmodelle" ) dargestellt. Es muss ein algebraisches, lineares, komplexwertiges Gleichungssystem gelöst werden.
Die transiente Analyse stellt den allgemeinsten Fall dar. Als Stimuli können beliebige zeitabhängige Größen auftreten (Großsignalbetrachtung), alle Nichtlinearitäten bleiben erhalten. Es muss deshalb ein nichtlineares, reellwertiges Algebro-Differentialgleichungssystem gelöst werden. Die (gewöhnlichen) Differentialgleichungen sind von 1. Ordnung und haben konstante Koeffizienten.