バッテリーを内蔵し、D／Aコンバーター（デジタル信号をアナログ信号に変換する装置）およびアンプを備えた携帯利用が可能なヘッドホンアンプ（イヤホンおよびヘッドホン専用のアンプ）。パソコン、スマートフォンやタブレットと組み合わせて使用する。パソコン、スマホやタブレットのほとんどがヘッドホン端子を備えるが、アップルの「iPhone」を筆頭に、ハイレゾ音源に対応していない製品はいまだに多い。こうした機器からハイレゾ音源データをデジタルのまま取り出し、外部のハイレゾ対応ポータブルヘッドホンアンプでD／A変換および増幅することで、ハイレゾ音質を楽しむことができるようになる。
一口にハイレゾ対応ポータブルヘッドホンアンプといっても、ハイレゾ音源の音声フォーマットはさまざまであることから、製品によって対応している音声フォーマットもさまざまである。購入の際には、自身が必要としているフォーマットに対応しているか確認が必要（→「ハイレゾ音声フォーマット」）。