เครื่องโทรศัพท์ในตอนแรกถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันโดยตรงเป็นคู่ๆ ผู้ใช้แต่ละคนจะมีสายโทรศัพท์แยกไปยังสถานที่ต่างๆที่เขาต้องการที่จะโทรไปถึง วิธีนี้กลายเป็นวิธีที่ไม่สะดวกเมื่อมีคนต้องการที่จะสื่อสารกับคนอื่นๆอีกมากมายโดยใช้โทรศัพท์ ดังนั้นชุมสายโทรศัพท์จึงถูกคิดค้นขึ้น เครื่องโทรศัพท์แต่ละเครื่องก็จะถูกเชื่อมต่อกับคนอื่นๆในท้องถิ่น ทำให้เกิดการ ประดิษฐ์ local loop และการเรียกเข้าโทรศัพท์ ในไม่ช้า ชุมสายต่างๆที่อยู่ใกล้เคียงกันถูก เชื่อมต่อกันด้วย trunk lines (คือกลุ่มของเคเบิลหลายคู่สาย อาจมัดอยู่รวมกันในเคเบิลใหญ่เส้นเดียวกัน)และการใช้ทางไกลในที่สุด

ในสมัยใหม่(ดูภาพประกอบ) เครื่องโทรศัพท์ส่วนใหญ่จะเสียบเข้ากับแจ็คโทรศัพท์ แจ็คจะเชื่อมต่อกับ drop wire ด้วยสายภายใน, drop wire จะเชื่อมต่อระหว่างอาคารกับสายเคเบิลภายนอก. สายเคเบิล ภายนอกปลายด้านหนึ่งจะต่อเข้ากับ drop wire จำนวนมากจากทั่วทุกพื้นที่บริการ ปลายอีกด้านหนึ่งต่อเข้าไปที่ชุมสายโทรศัพท์ท้องถิ่น เมื่อผู้ใช้เครื่องโทรศัพท์ต้องการที่จะโทรออก, อุปกรณ์ที่ชุมสายจะตรวจสอบหมายเลขโทรศัพท์ที่โทรออก และเชื่อมต่อสายโทรศัพท์ไปยังอีก เครื่องที่อยู่ในชุมสายเดียวกัน หรือไปยัง trunk ที่ไปชุมสายอื่น ชุมสายส่วนใหญ่ในโลกมีการเชื่อมต่อถึงกันทำรูปแบบเป็นเครือข่ายชุมสายโทรศัพท์สาธารณะ (อังกฤษ: public switched telephone network) หรือ PSTN ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 20 ชุมสายเกือบทั้งหมดทำงานแบบ stored program control หรือ SPC

หลังจากช่วงกลางของศตวรรษที่ 20, โทรสารและข้อมูลกลายเป็นผู้ใช้ที่สำคัญอันดับสองของเครือข่ายที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อขนส่งเสียงและ ในช่วงปลายศตวรรษ บางส่วนของเครือข่ายได้รับการอัพเกรดด้วย ISDN และ DSL เพื่อปรับปรุงการจัดการการจราจรดังกล่าว

ปัจจุบัน เครื่องโทรศัพท์ถูกทำให้อยู่ในรูปแบบดิจิทัล และถูกผนวกเข้าอยู่ในระบบโทรศัพท์แบบดิจิทัล นั่นคือมีการใช้เทคโนโลยีดิจิทัลเพื่อให้บริการโทรศัพท์นั่นเอง การใช้โทรศัพท์สามารถทำได้แบบดิจิทัล แต่จะจำกัดเฉพาะในกรณีที่ไมล์สุดท้ายเป็นแบบดิจิทัล หรือในที่จะมีการแปลงระหว่างสัญญาณดิจิตอลและอนาล็อกเกิดขึ้นภายในเครื่องโทรศัพท์ ความก้าวหน้านี้ ได้ลดค่าใช้จ่ายในการสื่อสารและเพิ่มคุณภาพของบริการเสียง สิ่งนี้ถูกพบว่าเป็นประโยชน์ในการให้บริการเครือข่ายใหม่ที่เรียกว่า integrated Switched Digital Network หรือ ISDN ที่มีการถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างรวดเร็วผ่านสายโทรศัพท์

อีกแนวคิดหนึ่งที่สำคัญที่คือการผนวกระบบโทรศัพท์เข้ากับการใช้คอมพิวเตอร์ หรือ CTI เพื่อใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ควบคุมการทำงานของโทรศัพท์ เช่น การส่งและรับเสียง, โทรสารและข้อมูลการโทรด้วยบริการสมุดโทรศัพท์และแสดงเบอร์ที่โทรเข้า การนำซอฟแวร์ทางโทรศัพท์และระบบคอมพิวเตอร์มาใช้งานร่วมกันเป็นการพัฒนาที่สำคัญในวิวัฒนาการของสำนักงานอัตโนมัติ คำที่ใช้ในการอธิบายบริการคอมพิวเตอร์ของศูนย์บริการ เช่นผู้ที่ต่อโทรศัพท์ของคุณตรงไปยังแผนกธุรกิจที่คุณต้องการติดต่อด้วย นอกจากนี้บางครั้งยังใช้เพื่ออธิบายความสามารถในการใช้คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณเพื่อโทรออกและจัดการการใช้โทรศัพท์ (เหมือนกับว่า คุณสามารถใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ของคุณเป็นศูนย์บริการข้อมูลส่วนบุคคลของคุณ). Computer Telephony Integration หรือ CTI ไม่ได้เป็นแนวคิดใหม่และถูก ใช้ในอดีตในเครือข่ายโทรศัพท์ที่มีขนาดใหญ่ แต่ได้ทุ่มเทเฉพาะศูนย์บริการที่แสดงให้เห็นว่าคุ้มกับค่าใช้จ่ายในการติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็น ผู้ให้บริการโทรศัพท์หลักจะนำเสนอบริการข้อมูลเช่น การระบุเบอร์โทรให้โดยอัตโนมัติ ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมบริการโทรศัพท์ที่แยกบริการ CTI ออกจากการโทรและจะทำให้ง่ายต่อการเพิ่มบริการใหม่. บริการแจ้งเบอร์โทรออก (อังกฤษ: Dialed Number Identification Service) หรือ DNIS ในระดับที่กว้างพอสำหรับการดำเนินงาน ที่จะนำมูลค่าที่แท้จริงให้กับปริมาณการใช้โทรศัพท์ของธุรกิจหรือที่อยู่อาศัย แอปพลิเคชันยุคใหม่ (middleware) ได้ถูกพัฒนาขึ้นเป็นผลมาจากความเป็นมาตรฐานและความพร้อมใช้งานของการเชื่อมต่อระบบโทรศัพท์และคอมพิวเตอร์ด้วยค่าใช้จ่ายที่ต่ำ