Di dalam radio penerima, pesan asli yang dipindahkan ke bagian frekuensi pembawa diproses dan dideteksi sehingga diperoleh kembali sinyal pesan asli yang dikirimkan oleh pemancar FM. Proses pengembalian pesan asli dari bagian frekuensi pembawa ini dapat dinikmati setelah melalui beberapa tahapan proses pada tiap bagian blok diagram radio penerima FM.

Berikut ini gambar Blok diagram radio penerima FM :

1. Antena Penerima. Antena dapat bersifat omnidirectional (ke segala arah) untuk pemakaian umum atau sangat terarah untuk komunikasi titik ke titik. Gelombang yang merambat dari pemancar menginduksi tegangan lemah dalam antena penerima. Besarnya amplitudo tegangan antena yang terinduksi antara beberapa puluh milivolt sampai kurang dari 1 mikrovolt, tergantung pada berbagai kondisi. Pada penerima FM komersial banyak digunakan antena omnidirectional 1/4 lamda (panjang gelombang) untuk pemakaian umum dengan menggunakan chasis pesawat sebagai pentanahan.

2. Penguat Tala RF. Tingkat ini menaikkan daya sinyal ke tingkat yang cocok untuk masukan ke pencampur (mixer) dan membantu mengisolasi osilator lokal dari antena. Tingkat ini tidak memiliki tingkat pemilahan frekuensi yang tinggi, tetapi berperan untuk menolak sinyal-sinyal yang sangat jauh dari saluran yang diinginkan. Tingkat daya sinyal ini perlu dinaikkan sebelum dicampurkan, karena adanya derau yang tidak diinginkan masuk ke tingkat pencampur.

3. Osilator Lokal. Osilator lokal dalam penerima ditala untuk menghasilkan frekuensi fLO yang berbeda dengan frekuensi sinyal datang fRF sebesar frekuensi intermediate (antara) fIF. Dengan demikian fLO adalah sama dengan fRF + fIF atau fRF – fIF. Pada banyak penerapan, seringkali digunakan frekuensi osilator lokal fLO lebih tinggi dibandingkan dengan frekuensi sinyal datang fRF, sehingga berlaku persamaan fLO = fRF + fIF atau fIF = fLO – fRF.

4. Mixer. Merupakan pencampur, alat tidak linear yang menggeserkan sinyal yang diterima pada fRF ke frekuensi intermediate fIF. Modulasi pada pembawa yang diterima juga diubah ke frekuensi intermediate.

5. Penguat Tala IF. Berfungsi menaikkan sinyal ke tingkat yang cocok untuk dideteksi dan menyediakan sebagian besar pemilahan frekuensi yang diperlukan untuk “melewatkan” sinyal yang diperlukan dan menyaring keluar (filter) sinyal-sinyal yang tidak diinginkan yang terdapat dalam keluaran pencampur. Karena rangkaian penguat tala IF selalu bekerja pada frekuensi tetap (fIF), maka sering digunakan filter-filter keramik atau kristal untuk dapat melakukan pemilahan yang baik.

6. Pembatas Penguat Tala IF. Berfungsi membatasi sinyal keluaran dari penguat tala IF. Pada blok diagram radio  penerima FM di atas, pembatasan ini berfungsi untuk mendapatkan nilai linear dari sinyal IF sebelum masuk ke Detektor yang sering berupa rangkaian Diskriminator fasa. Penguat tala IF dan Pembatas Penguat Tala IF membentuk  sebuah rangkaian BPF dengan Band Width 150 kHz pada nilai tengah 10,7 MHz.

7. Detektor AGC. Automatic Gain Control. Merupakan umpan balik negatif dengan mencuplik amplitudo sinyal dari penguat IF untuk menggerakkan rangkaian AGC yang selanjutnya mengendalikan gain dari Penguat Tala RF dan Penguat Tala IF. Bagin ini hampir sama dengan yang ada pada blok diagram radio penerima AM.

8. Diskriminator. Pada dasarnya merupakan detektor FM yang berfungsi memulihkan sinyal pesan asli dari masukan IF termodulasi. Detektor jenis ini mendeteksi simpangan frekuensi (deviasi frekuensi) pada sinyal pembawa termodulasi FM dan mengubahnya menjadi beda tegangan pada keluarannya.

9. AFC. Automatic Frequency Control bekerja berdasarkan feedback negatif yaitu dengan diturunkan sebuah sinyal yang besarnya sebanding dengan deviasi rata-rata dari frekuensi tengah yang diterima pada titik tengah Band Pass IF penerima. Sinyal ini digunakan untuk mengubah reaktansi sebuah varaktor pada rangkaian osilator untuk menggeser frekuensinya, sehingga cukup untuk mengimbangi deviasi dan membawa sinyal tersebut kembali ke tengah Band Pass IF.

10. De-Emphasis. Pada Blok Diagram radio FM, rangkaian ini berfungsi menekan kebisingan penerimaan akibat penerapan pre-emphasis pada pemancar dengan 6 dB/Oktaf, dengan demikian jaringan kebisingan dapat diratakan pada sisi keluarannya.

11. Volume dan Penguat Audio. Bertugas menaikkan tingkat daya sinyal audio keluaran detektor setelah melalui de-emphasis ke harga yang cocok untuk menggerakkan pengeras suara.

12. Pengeras Suara (Loudspeaker). Mengubah informasi sinyal listrik audio kembali ke bentuk aslinya yaitu gelombang suara.

Dalam praktek, banyak sekali variasi dari sistem penerima radio FM yang dapat dijumpai, sehingga tidak satupun diagram blok radio fm yang dapat dianggap khas.