この種のデジタル・オシロスコープは蓄積機能を持つことが標準化しているので、一般的には「デジタル・ストレージ・オシロスコープ」（DSO）とも呼ばれる。波形を拡大するだけでなく、周波数の分布を表示するFFTモード等を備える物が多い。
アナログ・ストレージ・オシロスコープで使われていた信頼性の低いストレージ手段をデジタルメモリで置き換え、データをメモリの許す限り好きなだけ保持できるようになった。高速なADCやDSPの登場によって、アナログ・オシロスコープよりも低価格で遥かに広帯域な信号測定や複雑な信号処理も行えるようになった。
アナログ方式では不可能であった、単発現象にトリガをかけ波形を止めたり、トリガ条件の前におこった現象を確認するといったこともできる。初期のDSOにはブラウン管が用いられたが、現在ではLCDのフラットパネルが好まれ、カラーLCD表示のものも普通になっている。データ列は、処理や保管のためにLANやWANで転送することもできる製品がある。
DSOに内蔵された信号解析ソフトは、たくさんの有用な時間軸関係の機能、例えば立ち上がり時間・パルス幅・振幅や、周波数スペクトル、ヒストグラムや統計、残像図、などを持ち、多くのパラメータを、電気通信やディスクドライブ解析、パワーエレクトロニクスといった特定分野の技術者に対しわかりやすく表示する。
ブラウン管は外部の磁気の影響を受けるため、高圧電線の近くなどでは画面に誤差が出てしまうが、LCD表示のものではこの問題は発生しない。バッテリー駆動が可能なものは、LCDタイプが多い。