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  電話系統設計之初,主要用來傳送話音呼叫,出於經濟的考慮,電話系統設計傳送頻率範圍在300Hz到3.4kHz範圍的訊號(儘管人的話音可以到15kHz,但是這個範圍內還是很容易辨別對方的)。  然而本地電話網到終端使用者的銅纜實際上可以提供更高的頻寬,至少從最低頻率到200-800kHz不等,這取決於電路質量和裝置的複雜度(一般認為到終端使用者分線器之間接頭越少越有利於提高頻寬,線路傳輸路過的環境,電子干擾越小越有益於提高線路頻寬)。  英語:DSL服務通過利用電話線的附加頻段成功克服了在"話音訊帶"上傳送大量資料的難題(參看夏農定理)。  英語:DSL服務通常保留0.3-4kHz這個範圍的頻段給話音服務,也就是所謂的普通老式電話服務(英語:POTS)使用的頻段,使用這個範圍以外的頻率傳送資料。  英語:DSL連線在使用者裝置英語:DSL調變解調器和電話交換機之間建立,然後交換機通過一些其他的協議與使用者真正要連線的(典型的)英語:ISP]]建立連線。這不同於普通的公共電話網與使用者端到端的電話連線 。如果使用者到交換機距離超過5.5公里,服務質量會因為干擾急劇下降。

  使用者終端裝置是英語:DSL調變解調器。它轉換二進位制資料到數字電脈衝,使得訊號在數字音訊流的頻段內傳輸。  另外如果使用者在同一根線路上使用老式電話,還需要加裝一個被動電子濾波器(很多叫法,"濾波器","微分器"或者"分路器")(可能還有助於改善DSL終端訊號抑止回聲訊號)。這樣就能保證英語:DSL調變解調器和電話只接受他們設計使用的訊號。如果使用"wires-only"服務,使用者可以把濾波器插入一個現有的電話插槽,或者英語:DSL運營商可能安裝它。  在交換局端使用數字使用者線接入複用裝置(英語:DSLAM)將DSL電路上的資料匯聚然後轉發到其他的網路。它還能分離出語音部分。

  很多DSL技術在低水平位元流的英語:ATM]]層實現,以保證不同的技術能夠在相同的鏈路上實現。  英語:DSL裝置通常可以作為橋接器或路由器。在橋接器模式,一組使用者的計算機可以方便的連線到一個子網。早期的裝置使用英語:DHCP服務來分配提供一些配置細節例如網絡卡的英語:IP地址,基於MAC地址的認證或者分配主機名。 後來的的裝置一般使用英語:PPPoE(乙太網上的英語:PPP]])或者英語:PPPoA(英語:ATM網上的點到點協議),驗證的時候使用使用者名稱和密碼,然後使用PPP原理去分配網路配置(英語:IP地址,子網掩碼(子網路遮罩),閘道器(預設閘道器),英語:DNS等)。

  可達範圍(從電話交換中心到使用者的線路長度)與資料速率成反比,例如英語:VDSL這樣的技術只能提供短距離鏈路(典型的就是英語:FTTC-光纖到路邊)。  使用DSL的技術(有時也叫英語:xDSL)有:
數字使用者線路(英語:Digital Subscriber Line,縮寫:英語:DSL)是通過銅線或者本地電話網提供數字連線的一種技術。它的歷史要追溯到1988年,貝爾實驗室一位工程師設計了一種方法可以讓數字訊號載入到電話線路未使用頻段,這就實現了不影響話音服務的前提下在普通電話線上提供資料通訊。但是貝爾的管理層對這個並不熱心,因為如果使用者安裝兩條線路會帶來更多的利潤。這一狀況直到1990年代晚期有線電視公司開始推銷寬頻網際網路訪問時才得到改善。當意識到大多數使用者絕對會放棄安裝兩條電話線訪問網際網路,貝爾公司才搬出他們已經討論了10年的DSL技術,來爭奪有線電視網路公司的寬頻市場份額。