Στα τέλη του 20ου αιώνα, οι ραδιοτηλεοπτικοί φορείς άρχισαν να εισάγουν τηλεοπτικά προγράμματα υψηλής ευκρίνειας (HD) για να παρέχουν καλύτερη ευκρίνεια και ανάλυση εικόνας από τις τυπικές αναλογικές ή ψηφιακές τηλεοράσεις. Αυτές οι βελτιώσεις έγιναν ταυτόχρονα με τις τηλεοράσεις με δίοδο εκπομπής φωτός (LED) και δίοδο υγρών κρυστάλλων (LCD) σε φορμά επίπεδης οθόνης παρείχαν την απαραίτητη τεχνολογία για την προβολή σημάτων υψηλής ευκρίνειας. Οι τηλεοράσεις εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας (UHDTV) παρέχουν έως και 16 φορές περισσότερα στοιχεία εικόνας ή pixel από τις οθόνες HD, επιτρέποντας την ποιότητα εικόνας υψηλής ευκρίνειας σε μεγαλύτερες οθόνες.
Τον 20ο αιώνα, τα αρχικά σήματα υψηλής ευκρίνειας χρησιμοποιούσαν αναλογική τεχνολογία, η οποία είναι παρόμοια με τις ραδιοφωνικές μεταδόσεις της εικόνας και του ήχου. Η αναλογική υψηλή ευκρίνεια απαιτούσε έως και τέσσερις φορές το εύρος ζώνης σήματος της τυπικής τηλεόρασης, γεγονός που περιόριζε τη χρήση της. Η ανάπτυξη ψηφιακών σημάτων, όπου η εικόνα και ο ήχος μετατρέπονται σε δυαδικά μηδενικά και μονά και στη συνέχεια μετατρέπονται ξανά στο φορμά της τηλεόρασης στον δέκτη, επέτρεψε τη μεταφορά πολύ περισσότερων δεδομένων σε μια ζώνη σημάτων.
Τα τηλεοπτικά σήματα χρησιμοποιούν συχνότητες μετάδοσης παρόμοιες με τις ραδιοφωνικές, θαλάσσιες και τηλεφωνικές επικοινωνίες. Η ανάπτυξη τηλεοπτικών εκπομπών υψηλής ευκρίνειας και εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας απαιτούσε νέες τεχνολογίες ψηφιακής συμπίεσης, οι οποίες λαμβάνουν ένα τυπικό ψηφιακό σήμα και το συμπιέζουν ηλεκτρονικά για να επιτρέψουν τη μεταφορά περισσότερων δεδομένων σε ένα υπάρχον σήμα. Αυτές οι βελτιώσεις επέτρεψαν τη μετάδοση σημάτων υψηλής ευκρίνειας σε πελάτες από τη δεκαετία του 1990.
Καθώς οι πελάτες ζητούσαν μεγαλύτερες τηλεοράσεις, οι κατασκευαστές έκαναν βελτιώσεις στα σήματα υψηλής ευκρίνειας και στα ηλεκτρονικά για να επιτρέψουν την παραγωγή τηλεοράσεων με οθόνες 50 ιντσών (125 cm) και μεγαλύτερες. Υπάρχουν όρια στο μέγεθος της οθόνης με σήματα υψηλής ευκρίνειας, επειδή τελικά η ποιότητα της εικόνας υποβαθμίζεται και ο ρυθμός ανανέωσης της οθόνης, που ονομάζεται σάρωση, είναι ορατός. Αυτοί οι περιορισμοί οδήγησαν στην ανάπτυξη της τεχνολογίας τηλεοράσεων εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας, που επιτρέπει την υψηλή ευκρίνεια σε μεγαλύτερες οθόνες. Το UHDTV παρουσιάστηκε για πρώτη φορά το 2002 από ερευνητές του κρατικού τηλεοπτικού σταθμού NHK της Ιαπωνίας.
Η αρχική ανάπτυξη της UHDTV περιορίστηκε σε εργαστηριακές δοκιμές μετάδοσης σήματος και ψηφιακή συμπίεση, επειδή το σήμα UHDTV απαιτεί πολύ μεγάλο όγκο δεδομένων. Τα πρόσθετα δεδομένα απαιτούσαν την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών ψηφιακής συμπίεσης και μετάδοσης, επειδή το τηλεοπτικό σήμα εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας δεν μπορούσε να σταλεί σε υπάρχουσες τηλεοπτικές συχνότητες. Οι πρώτες δοκιμές UHDTV ήταν σήματα που μεταδόθηκαν από το Ηνωμένο Βασίλειο στην Ιαπωνία, που αφορούσαν πολύ υψηλές απαιτήσεις εύρους ζώνης σε μια αποκλειστική συχνότητα.
Ένα πρόβλημα της τεχνολογίας τηλεόρασης εξαιρετικά υψηλής ευκρίνειας είναι η ναυτία που προκαλείται από την κίνηση που προκαλείται από την κίνηση μεγάλων εικόνων στην οθόνη. Οι αρχικές δοκιμές με καταναλωτές έδειξε ότι ορισμένοι χρήστες είχαν συμπτώματα παρόμοια με την ασθένεια κίνησης κατά την προβολή εικόνων UHDTV. Η απομάκρυνση από την οθόνη, ο περιορισμός της χρήσης της UHDTV σε μεγαλύτερα δωμάτια ή τοποθεσίες, μπορεί να μειώσει τα συμπτώματα.