Mit Hilfe der HD-Telefonie ist es möglich, Telefonate mit einer deutlich verbesserten Sprachqualität zu führen. Erreicht wird dies durch einen erweiterten Frequenzbereich, der über die Telefonverbindung übertragbar ist. Um von den Vorteilen der HD-Telefonie zu profitieren, müssen alle beteiligten Komponenten einer Telefonverbindung diese Technik unterstützen. Dazu gehören sowohl beide Telefongeräte als auch das Telefonnetz und eventuelle Telefonanlagen oder Gateways. Ist eine der Komponenten nicht HD-tauglich, fällt die Sprachübertragung auf die übliche Telefonqualität zurück.
Seit Einführung der Telefonie hat sich an dem übertragenen Frequenzbereich der Audiosignale prinzipiell nichts verändert. Seit über 100 Jahren liegt er zwischen 300 und 3400 Hertz. Diese Bandbreite von 3100 Hertz ermöglicht zwar eine gut verständliche Übertragung der Sprache, bedingt aber deutliche Einschränkungen in der Sprachqualität. Selbst digitale Verfahren wie ISDN veränderten die Bandbreite für die Sprachübertragung nicht. Der von ISDN-Geräten verwendete Codec G.711 bietet bei einer Datenrate von 64 Kilobit pro Sekunde ebenfalls nur diese beschränkte Bandbreite.
HD-Telefonie erweitert das Frequenzspektrum auf die doppelte Audiobandbreite von etwa sieben Kilohertz und unterstützt einen Frequenzbereich von 50 bis 7000 Hertz. Dieser umfasst annähernd das natürliche Klangspektrum der Sprache von 20 bis 8000 Hertz und gestattet eine qualitativ hochwertige Sprachübertragung. Für die HD-Telefonie wird der Codec G.722 verwendet.
Die VoIP- (Voice over IP) Technik unterstützt prinzipiell die HD-Telefonie. Werden die Telefondaten zwischen den Teilnehmern direkt über das IP-Netz übertragen, müssen die Endgeräte an beiden Enden den G.722 Codec unterstützen. Kommen sogenannte Media Gateways für den Datenaustausch zum Einsatz, müssen auch diese den G.722 Codec akzeptieren. Um mit Schnurlostelefonen in HD-Qualität zu telefonieren, sind DECT-Telefone erhältlich, die G.722 bei der drahtlosen Übertragung unterstützen. Diese Technik wird oft als CAT-iq (Cordless Advanced Technology - internet and quality) bezeichnet. In Mobilfunknetzen wird HD-Telefonie bei vielen Anbietern unter dem Begriff HD Voice vermarktet.