Sent på 20-talet började sändare introducera TV-program med hög upplösning (HD) för att ge bättre bildskärpa och upplösning än vanliga analoga eller digitala TV-apparater. Dessa förbättringar gjordes samtidigt som TV-apparater med lysdioder (LED) och flytande kristalldioder (LCD) i plattskärmsformat gav den nödvändiga tekniken för att se högupplösta signaler. TV-apparater med ultrahögupplösning (UHDTV) ger upp till 16 gånger fler bildelement, eller pixlar, än HD-skärmar, vilket möjliggör högupplöst bildkvalitet på större skärmar.
På 20-talet använde initiala högupplösta signaler analog teknik, som liknar radiosändningar av bild och ljud. Analog högupplösning krävde upp till fyra gånger signalbandbredden jämfört med standard-tv, vilket begränsade dess användning. Utveckling av digitala signaler, där bild och ljud omvandlas till binära nollor och ettor, för att sedan omvandlas tillbaka till tv-formatet vid mottagaren, gjorde att mycket mer data kunde transporteras på ett signalband.
TV-signaler använder sändningsfrekvenser som liknar radio-, marin- och telefonkommunikation. Utvecklingen av högupplösta och ultrahögupplösta TV-sändningar krävde ny digital komprimeringsteknik, som tar en standard digital signal och komprimerar den elektroniskt för att tillåta mer data att överföras på en befintlig signal. Dessa förbättringar gjorde att högupplösta signaler kunde överföras till kunder från och med 1990-talet.
Eftersom kunderna efterfrågade större tv-apparater, gjorde tillverkarna förbättringar av högupplösta signaler och elektronik för att tillåta tv-apparater med skärmar på 50 tum (125 cm) och större att produceras. Det finns gränser för skärmstorlek med högupplösta signaler, eftersom bildkvaliteten så småningom försämras och skärmens uppdateringsfrekvens, som kallas skanning, kan ses. Dessa begränsningar ledde till utvecklingen av ultrahögupplöst TV-teknik, för att möjliggöra högupplösning på större skärmar. UHDTV demonstrerades första gången 2002 av forskare vid Japans statligt ägda TV-bolag NHK.
Den initiala utvecklingen av UHDTV var begränsad till laboratorietester av signalöverföring och digital komprimering, eftersom UHDTV-signalen kräver en mycket stor mängd data. De ytterligare uppgifterna krävde att ny digital komprimerings- och överföringsteknik utvecklades, eftersom TV-signalen med ultrahög upplösning inte kunde skickas över befintliga TV-frekvenser. Tidiga tester av UHDTV var signaler som överfördes från Storbritannien till Japan, med mycket höga bandbreddskrav över en dedikerad frekvens.
Ett problem med ultrahögupplöst TV-teknik är rörelseinducerat illamående som orsakas av stora bilders rörelser på skärmen. Inledande tester med konsumenter visade att vissa användare hade symtom som liknade åksjuka när de tittade på UHDTV-bilder. Att flytta bort från skärmen och begränsa användningen av UHDTV till större rum eller platser kan minska symtomen.