Ефект дисторшн досягається шляхом електронного стиснення або за допомогою кліпування вхідного звукового сигналу. В результаті він додає звуку сустейн, додаткові гармоніки та обертона, створюючи багатий звук.
Педалі дисторшена імітують звук сильно перевантаженого лампового підсилювача. При цьому звучання виходить щільнішим і менш природним, сустейн стає довшим. У порівнянні з овердрайвом, амплітуда звукових хвиль при дисторшні обрізається сильніше і відтінок сигналу виходить чіткішим.
У овердрайві це обмеження «м'яке», тобто верхівки синусоїди обрізаються не рівною лінією, а плавними заокругленнями. У дисторшні обмеження "жорстке", тобто верхівки синусоїди просто рівно обрізаються. Через «м'яке» обмеження вихідний сигнал починає спотворюватися пропорційно до рівня вхідного сигналу.