Ένα κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων ορίζεται ως δύο ζεύγη δύο καλωδίων επικοινωνίας που επιτρέπουν τη μετάδοση σημάτων και προς τις δύο κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Η ταυτόχρονη επικοινωνία ονομάζεται σύστημα full-duplex, όπου δύο άτομα μπορούν να μιλήσουν και να ακουστούν ταυτόχρονα. Πολλές γραμμές δεδομένων για το σπίτι και τις επιχειρήσεις χρησιμοποιούν αυτά τα κυκλώματα για τη βελτιστοποίηση της μετάδοσης δεδομένων. Ένα ηλεκτρικό κύκλωμα για την παροχή ρεύματος 120 και 240 volt σε μια συσκευή χρησιμοποιώντας δύο καλώδια θερμού ή ρεύματος, καθώς και ουδέτερο και γείωση, ονομάζεται επίσης κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων.
Ο κανονικός οικιακός τηλεφωνικός εξοπλισμός χρησιμοποιεί κυκλώματα δύο καλωδίων για φωνητικές κλήσεις. Οι συνομιλίες μπορούν να πραγματοποιηθούν και προς τις δύο κατευθύνσεις, αλλά συνήθως μόνο λίγα τηλέφωνα μπορούν να συνδεθούν σε μία γραμμή δύο καλωδίων. Οι επικοινωνίες δεδομένων θα ήταν περιορισμένες σε αυτόν τον τύπο κυκλώματος.
Η προσθήκη δύο ακόμη καλωδίων για τη δημιουργία ενός κυκλώματος τεσσάρων καλωδίων επιτρέπει στο σύστημα να στέλνει δεδομένα σε υπολογιστή ή μόντεμ προς μία κατεύθυνση με δύο καλώδια και να λαμβάνει δεδομένα από τη συσκευή με τα άλλα δύο καλώδια. Οι ταχύτητες δεδομένων βελτιώνονται σημαντικά με λιγότερα σφάλματα και απώλεια σήματος. Αυτό το σύστημα ονομάζεται γραμμή πλήρους διπλής όψης, κοινή από τη δεκαετία του 1980 για συστήματα δεδομένων όπως τα ψηφιακά δίκτυα ολοκληρωμένων συστημάτων (ISDN). Καθώς η ζήτηση για ταχύτητα δεδομένων αυξήθηκε, τα ψηφιακά συστήματα επεκτάθηκαν σε ψηφιακά συστήματα Ethernet, τα οποία είναι ένα ζεύγος κυκλωμάτων τεσσάρων καλωδίων, ή οκτώ καλώδια, που μπορούν να χειριστούν επικοινωνίες φωνής και δεδομένων.
Ένα ψηφιακό σύστημα δεδομένων που μπορεί να λειτουργήσει σε μια γραμμή δύο καλωδίων είναι μια ψηφιακή συνδρομητική γραμμή (DSL). Αυτό το σύστημα χρησιμοποιεί επικοινωνία φωνής και δεδομένων μέσω ενός μόνο ζεύγους καλωδίων μεταδίδοντας δύο διαφορετικές συχνότητες. Κανονικά, ένα φίλτρο εγκαθίσταται σε οποιοδήποτε τηλέφωνο για την αποφυγή παραμόρφωσης από το σήμα δεδομένων υψηλότερης συχνότητας. Λόγω των απωλειών σήματος σε αποστάσεις, το DSL ενδέχεται να μην είναι διαθέσιμο σε περιοχές που είναι πολύ μακριά από εξοπλισμό μετάδοσης τηλεφωνικών εταιρειών.
Μέχρι τα τέλη του 20ου αιώνα, τα συστήματα επικοινωνιών κατασκευάζονταν με σύρματα χαλκού επενδυμένα με μη αγώγιμη μόνωση. Καθώς το Διαδίκτυο μεγάλωνε και οι απαιτήσεις δεδομένων αυξάνονταν, τα δίκτυα περιορίζονταν ολοένα και περισσότερο και οι ταχύτητες μετάδοσης διακυβεύονταν. Οι εταιρείες δικτύου άρχισαν να μετατρέπουν τα ενσύρματα δίκτυα πρώτα σε ομοαξονικό καλώδιο και μετά σε οπτικές ίνες ικανές να μεταφέρουν περισσότερα δεδομένα χρησιμοποιώντας φως λέιζερ που μεταδίδεται μέσω ινών γυαλιού. Οι οικιακές και επαγγελματικές χρήστες θα μπορούσαν να εγγραφούν σε υπηρεσίες Διαδικτύου από διαφορετικές εταιρείες και να φέρουν τεχνολογία καλωδίων ή οπτικών ινών απευθείας στο κτίριο.
Το κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων αντικαταστάθηκε από συστήματα καλωδίων και οπτικών ινών για τη μετάδοση δεδομένων στους χρήστες. Εντός του κτιρίου, ωστόσο, το κύκλωμα τεσσάρων συρμάτων σε απλά ή πολλαπλά κυκλώματα συνέχισε να χρησιμοποιείται ευρέως στον 21ο αιώνα. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ασύρματα δίκτυα δεδομένων, αλλά εταιρείες ή άτομα που ενδιαφέρονται για την ασφάλεια των δεδομένων μπορούν να επιλέξουν ένα ενσύρματο δίκτυο για να ελαχιστοποιήσουν τον κίνδυνο κλοπής δεδομένων.