Digitale TV-Kanäle übertragen Sendungen, die anstelle von analoger Technologie digitale Technologie verwenden. Digitale Sendungen sind aus einer Reihe von Gründen der analogen Übertragung überlegen, vor allem die Auflösung oder Klarheit des Bildes, ein breiteres 16:9-Seitenverhältnis und die Fähigkeit, 5:1 Surround-Sound-Audio zu übertragen. Digitale Sendungen nutzen hochauflösendes Fernsehen (HDTV), um schärfere, klarere, lebendigere und realistischere Bilder als je zuvor zu liefern. Ein weiterer Vorteil gegenüber analogem Rundfunk besteht darin, dass digitale Fernsehkanäle verwendet werden können, um Unterkanäle für zusätzliche Programmiermöglichkeiten einzuschließen.
Da HD der am meisten gelobte Grund für den Wechsel vom analogen zum digitalen Rundfunk ist, glauben manche Leute fälschlicherweise, dass alle digitalen Sendungen hochauflösende (HD) Sendungen sind. Eine digitale Sendung kann in einer niedrigeren Auflösung sein, die nicht als HD gilt, sondern in Standardauflösung (SDTV) oder erweiterter Auflösung (EDTV), wobei erstere in etwa den traditionellen analogen Sendungen entspricht. Warum sollte sich ein Netzwerk dafür entscheiden? Durch die Ausstrahlung in SDTV oder EDTV steht zusätzlicher Platz auf der Wellenlänge für Sub-Channel-Programme zur Verfügung, die neuen digitalen TV-Kanälen zugeordnet werden können.
Beispielsweise profitiert eine nächtliche Nachrichtensendung nicht sehr vom HD-Format. Ein Großteil der Show besteht aus statischen Studioaufnahmen, dem Filmen von Moderatoren hinter Schreibtischen, die die Nachrichten liefern, und Erfahrungsberichte werden normalerweise in SD gedreht. Durch die Übertragung der Show in SDTV oder EDTV lässt das Netzwerk Platz auf dem Band des Kanals, um zusätzliche Programme zu erstellen, die einem Unterkanal des Hauptkanals zugewiesen werden, was den Zuschauern mehr Auswahlmöglichkeiten bietet. Dies wird als Multicasting bezeichnet.
In den USA werden digitale Fernsehsender in einer von vier Grundauflösungen ausgestrahlt: 480i mit einem 4:3-Seitenverhältnis (SDTV), 480p (EDTV), 720p (HDTV) oder 1080i (HDTV). Die Zahl bezieht sich auf die Anzahl der Abtastzeilen und der Buchstabe darauf, ob die Zeilen progressiv oder interlaced sind. Progressive Formate liefern jede Zeile progressiv in einem einzigen Scan an den Fernseher, während ein Interlaced-Format jede zweite Zeile in einem Durchlauf zeichnet und dann ein zweiter Durchlauf die gegenüberliegenden Zeilen ausfüllt.
Progressive Scan ist mit weniger Flimmern überlegen, erfordert jedoch mehr Bandbreite zur Bereitstellung. Aus diesem Grund wird die höchste Auflösung (1080i) interlaced verwendet. HDTVs mit integrierten Tuner und der Möglichkeit, 1080-Sendungen anzuzeigen, verarbeiten ein 1080i-Signal, um es in 1080p anzuzeigen. HDTVs, die nur in 720p anzeigen können, konvertieren ein 1080i-Signal herunter, um eine 720p-Auflösung anzuzeigen.
Um frei empfangbare digitale Sendungen (FTA) zu empfangen, wird eine digitale Antenne benötigt. Je nach lokaler Topographie und Entfernung zum Sendepunkt kann eine Dachantenne erforderlich sein. Digitale Innenantennen sind auch für diejenigen erhältlich, die in Gebieten leben, in denen die Sendesignale stärker sind.
Ein analoges Fernsehgerät kann ohne eine digitale Konverterbox keine digitalen Fernsehkanäle anzeigen. Analoge Fernseher sind traditionelle Kathodenstrahlröhren-(CRT-)Displays; sehr tiefe Sätze mit schweren Fußabdrücken. Konverterboxen sind von Unternehmen erhältlich, die digitale TV-Feeds bereitstellen, wie Kabel- und Satellitenschüsseln, und Konverterboxen sind auch als eigenständige Geräte für diejenigen erhältlich, die nur FTA-Sendungen empfangen möchten.
Digitale TV-Kanäle sind weltweit verfügbar, wobei regionale Gebiete in einigen Teilen der Welt noch die Umstellung vom analogen Rundfunk vollziehen. Einige digitale Standards umfassen ATCS (Advanced Television Systems Committee), das in Ländern wie den Vereinigten Staaten, Kanada und Mexiko verwendet wird, DVB (Digital Video Broadcasting), das in Europa verwendet wird, und ISDB (Integrated Services Digital Broadband), das in Japan und Brasilien verwendet wird.