Od momentu wynalezienia technologia komunikacyjna zawsze była uzależniona od jakiejś formy infrastruktury telekomunikacyjnej. W tym przypadku infrastruktura odnosi się do sieci centrów przetwarzania i urządzeń zaprojektowanych do przesyłania sygnałów elektronicznych z jednego miejsca do drugiego. Wczesne formy infrastruktury telekomunikacyjnej opierały się na przewodach i kablach, które musiały być fizycznie rozciągnięte w dowolnym miejscu, bez względu na to, jak odległe. Nowoczesna infrastruktura coraz częściej wykorzystuje technologię bezprzewodową, która komunikuje się z satelitami, wieżami sygnałowymi lub małymi urządzeniami lokalnymi w domu lub firmie.
Przed pojawieniem się komunikacji elektronicznej każda wiadomość wysłana do odległego miejsca musiała być dostarczana ręcznie, co wymagało dużego nakładu czasu i kosztów. W publicznych i prywatnych usługach pocztowych zastosowano innowacyjne rozwiązania, takie jak znaki semaforowe, sygnalizatory świetlne, a nawet sygnały dymne. Każda z tych metod wymagała infrastruktury, istniejącej sieci skonfigurowanej do przetwarzania i dostarczania wiadomości. Kiedy w latach trzydziestych XIX wieku wynaleziono telegraf, również wymagał infrastruktury, sieci przewodów do przesyłania sygnału telegraficznego. W latach 1830. XIX wieku kable telegraficzne, pierwsza infrastruktura telekomunikacyjna, zostały umieszczone w różnych krajach na całym świecie.
Telegraf umożliwiał dostarczanie wiadomości po jednej literze na duże odległości przy użyciu metod takich jak alfabet Morse’a. Telegraf został zastąpiony wynalezieniem telefonu w latach 1870. XIX wieku, ale idea infrastruktury telekomunikacyjnej pozostaje niezmieniona nawet w XXI wieku. Mimo że telefon mógł przekazywać informacje głosowe niemal natychmiast na duże odległości, nadal wymagał infrastruktury złożonej z przewodów, kabli i operatorów. W latach pięćdziesiątych statki zainstalowały podwodne kable telefoniczne łączące kontynenty, co było inżynierskim wyczynem, który stworzył pierwszą prawdziwie globalną infrastrukturę telekomunikacyjną.
Wraz z rozwojem technologii telefonicznej na przestrzeni dziesięcioleci proste przewody elektroniczne zostały zastąpione kablami światłowodowymi. Mogą one szybciej przekazywać więcej informacji, wykorzystując światło zamiast elektryczności jako medium do przesyłania sygnału. Umożliwiło to powszechne stosowanie faksów, czyli faksów, urządzeń, które mogły przesyłać dokumenty przez linie telefoniczne. Po zbudowaniu ogólnoświatowej infrastruktury telekomunikacyjnej za pomocą kabli światłowodowych Internet stał się możliwy. Sieci komputerowe wykorzystywały istniejące linie telefoniczne do przesyłania nie tylko tekstu i obrazów, ale także wideo, handlu i skomplikowanych interaktywnych stron internetowych.
W XXI wieku infrastruktura telekomunikacyjna obejmuje telefony komórkowe, które mogą bezprzewodowo przesyłać sygnał do satelitów w kosmosie, o ile znajdują się one w odległości od wieży przekaźnikowej. Na całym świecie wzniesiono wieże przekaźnikowe, dzięki którym urządzenie wielkości karty kredytowej może komunikować się z dowolnym innym telefonem w dowolnym miejscu na Ziemi. Infrastruktura Wi-Fi umożliwia komputerom z dostępem do Internetu mniej więcej taki sam zasięg bez bezpośredniego podłączania do linii telefonicznych. Zamiast tego mogą komunikować się bezprzewodowo z nadajnikami Wi-Fi znajdującymi się w wielu firmach, domach, a nawet odległych, wcześniej niedostępnych miejscach, takich jak szczyt Mount Everest.