Od svog izuma, komunikacijska je tehnologija uvijek ovisila o nekom obliku telekomunikacijske infrastrukture. U ovom slučaju, infrastruktura se odnosi na mrežu centara za obradu i uređaja dizajniranih za slanje elektroničkih signala s jednog mjesta na drugo. Rani oblici telekomunikacijske infrastrukture ovisili su o žicama i kabelima koji su morali biti fizički nanizani na bilo koje mjesto, bez obzira koliko udaljeno. Moderna infrastruktura sve više koristi bežičnu tehnologiju koja komunicira sa satelitima, signalnim tornjevima ili malim, lokalnim uređajima u domu ili tvrtki.
Prije pojave elektroničkih komunikacija, svaka poruka poslana na udaljeno mjesto morala se dostavljati ručno, što je proces koji je zahtijevao mnogo vremena i troškova. Javne i privatne poštanske usluge potpomognute su inovativnim pristupima poput znakova semafora, svjetlosnih svjetionika ili čak dimnih signala. Svaka od ovih metoda zahtijevala je infrastrukturu, već postojeću mrežu postavljenu za obradu i isporuku poruka. Kada je telegraf izumljen 1830-ih, i njemu je bila potrebna infrastruktura, mreža žica za komunikaciju telegrafskog signala. Do 1860-ih, telegrafski kabeli, prva telekomunikacijska infrastruktura, postavljeni su u raznim zemljama diljem svijeta.
Telegraf je dopuštao da se poruke dostavljaju jedno po jedno slovo na velike udaljenosti koristeći metode kao što je Morseov kod. Telegraf je zamijenjen izumom telefona 1870-ih, ali ideja telekomunikacijske infrastrukture ostaje nepromijenjena čak iu 21. stoljeću. Iako je telefon mogao prenositi glasovne informacije gotovo trenutno na velike udaljenosti, još uvijek je zahtijevao infrastrukturu žica, kabela i ljudskih operatera. U 1950-ima, brodovi su instalirali podvodne telefonske kabele koji su povezivali kontinente, inženjerski pothvat koji je stvorio prvu uistinu globalnu telekomunikacijsku infrastrukturu.
Kako je telefonska tehnologija napredovala tijekom desetljeća, jednostavne elektroničke žice zamijenjene su optičkim kabelima. Oni mogu brže prenijeti više informacija, koristeći svjetlost, a ne električnu energiju kao medij za prijenos signala. To je omogućilo široku upotrebu faksimila ili faks uređaja koji su mogli prenositi dokumente preko telefonskih linija. Nakon što je svjetska telekomunikacijska infrastruktura uspostavljena optičkim kabelima, Internet je postao mogućnost. Računalne mreže koristile su postojeće telefonske linije za prijenos ne samo teksta i slika, već i videa, trgovine i kompliciranih interaktivnih web stranica.
U 21. stoljeću telekomunikacijska infrastruktura uključuje mobitele koji mogu bežično odašiljati signal satelitima u svemiru, sve dok su na udaljenosti od relejnog tornja. Relejni tornjevi podignuti su diljem svijeta, omogućujući uređaju veličine kreditne kartice da komunicira s bilo kojim drugim telefonom, bilo gdje na Zemlji. Wi-Fi infrastruktura omogućuje računalima spremnim za internet da imaju otprilike istu pokrivenost bez izravnog povezivanja na telefonske linije. Umjesto toga mogu bežično komunicirati s Wi-Fi odašiljačima koji se nalaze u mnogim tvrtkama, kućama, pa čak i udaljenim, ranije nedostupnim lokacijama, kao što je vrh Mount Everesta.