Un circuito a quattro fili è definito come due coppie di due fili di comunicazione che consentono la trasmissione di segnali in entrambe le direzioni contemporaneamente. La comunicazione simultanea è chiamata sistema full-duplex, in cui due persone possono parlare ed essere ascoltate contemporaneamente. Molte linee dati domestiche e aziendali utilizzano questi circuiti per ottimizzare la trasmissione dei dati. Un circuito elettrico per fornire alimentazione sia a 120 che a 240 volt a un apparecchio utilizzando due fili caldi o che trasportano corrente, nonché un neutro e una terra, è anche chiamato circuito a quattro fili.
Le normali apparecchiature telefoniche domestiche utilizzano circuiti a due fili per le chiamate vocali. Le conversazioni possono avvenire in entrambe le direzioni, ma normalmente solo pochi telefoni possono essere collegati a un’unica linea a due fili. La comunicazione dei dati sarebbe limitata in questo tipo di circuito.
L’aggiunta di altri due fili per creare un circuito a quattro fili consente al sistema di inviare dati a un computer o modem in una direzione con due fili e di ricevere dati dal dispositivo con gli altri due fili. Le velocità dei dati sono notevolmente migliorate con meno errori e perdita di segnale. Questo sistema è chiamato linea full-duplex, comune dagli anni ‘1980 per i sistemi di dati come ISDN (Integrated System Digital Networks). Con l’aumento della domanda di velocità dei dati, i sistemi digitali si sono estesi ai sistemi digitali Ethernet, che è una coppia di circuiti a quattro fili o otto fili, in grado di gestire comunicazioni voce e dati.
Un sistema di dati digitali che può funzionare su una linea a due fili è una linea di abbonato digitale (DSL). Questo sistema utilizza la comunicazione voce e dati su un singolo doppino trasmettendo due frequenze diverse. Normalmente un filtro è installato su qualsiasi telefono per prevenire la distorsione del segnale dati a frequenza più alta. A causa delle perdite di segnale sulle distanze, la DSL potrebbe non essere disponibile in aree troppo lontane dalle apparecchiature di trasmissione della compagnia telefonica.
Fino alla fine del XX secolo, i sistemi di comunicazione erano costruiti con fili di rame rivestiti con isolamento non conduttivo. Con la crescita di Internet e l’aumento della richiesta di dati, le reti erano sempre più limitate e le velocità di trasmissione compromesse. Le società di rete hanno iniziato a convertire le reti cablate prima in cavo coassiale, poi in fibra ottica in grado di trasportare più dati utilizzando la luce laser trasmessa attraverso la fibra di vetro. Gli utenti domestici e aziendali potrebbero abbonarsi al servizio Internet di diverse società e portare la tecnologia via cavo o in fibra ottica direttamente nell’edificio.
Il circuito a quattro fili è stato sostituito da sistemi via cavo e fibra ottica per trasmettere i dati agli utenti. All’interno dell’edificio, tuttavia, il circuito a quattro fili in circuiti singoli o multipli continuò ad essere ampiamente utilizzato nel 21° secolo. È possibile utilizzare reti dati wireless, ma le aziende o gli individui preoccupati per la sicurezza dei dati possono comunque scegliere una rete cablata per ridurre al minimo il rischio di furto di dati.