LTE là một chuẩn cho công nghệ truyền thông dữ liệu không dây và là một sự tiến hóa của các chuẩn GSM/UMTS. Mục tiêu của LTE là tăng dung lượng và tốc độ dữ liệu của các mạng dữ liệu không dây bằng cách sử dụng các kỹ thuật điều chế và DSP (xử lý tín hiệu số) mới được phát triển vào đầu thế kỷ 21 này. Một mục tiêu cao hơn là thiết kế lại và đơn giản hóa kiến trúc mạng thành một hệ thống dựa trên nền IP với độ trễ truyền dẫn tổng giảm đáng kể so với kiến trúc mạng 3G. Giao diện không dây LTE không tương thích với các mạng 2G và 3G, do đó nó phải hoạt động trên một phổ vô tuyến riêng biệt.

LTE được hãng NTT DoCoMo của Nhật đề xuất đầu tiên vào năm 2004, các nghiên cứu về tiêu chuẩn mới chính thức bắt đầu vào năm 2005.[7] Tháng 5 năm 2007, liên minh Sáng kiến thử nghiệm LTE/SAE (LSTI) được thành lập, liên minh này là sự hợp tác toàn cầu giữa các hãng cung cấp thiết bị và hãng cung cấp dịch vụ viễn thông với mục tiêu kiểm nghiệm và thúc đẩy tiêu chuẩn mới để đảm bảo triển khai công nghệ này trên toàn cầu càng hợp càng tốt.[8][9]

Tiêu chuẩn LTE được hoàn thành vào tháng 12 năm 2008 và dịch vụ LTE đầu tiên được hãng TeliaSonera khai trương ở Oslo và Stockholm vào ngày 14 tháng 12 năm 2009, đó là kết nối dữ liệu với một modem USB. Năm 2011, các dịch vụ LTE được khai trương ở thị trường Bắc Mỹ, với việc hãng MetroPCS giới thiệu mẫu điện thoại thông minh hỗ trợ LTE đầu tiên là Samsung Galaxy Indulge vào ngày 10 tháng 2 năm 2011[10][11] và tiếp sau đó là hãng Verizon giới thiệu mẫu điện thoại thông minh hỗ trợ LTE thứ hai là HTC ThunderBolt vào ngày 17 tháng 3 cùng năm.[12][13] Ban đầu, các nhà mạng CDMA có kế hoạch nâng cấp các tiêu chuẩn cạnh tranh là UMB và WiMAX, nhưng tất cả các nhà mạng CDMA lớn (như Verizon, Sprint và MetroPCS ở Mỹ, Bell và Telus ở Canada, au by KDDI ở Nhật Bản, SK Telecom ở Hàn Quốc và China Telecom/China Unicom ở Trung Quốc) đã thông báo họ dự định sẽ chuyển lên chuẩn LTE. Sự tiến hóa của LTE là LTE Advanced, đã được chuẩn hóa vào tháng 3 năm 2011.[14] Dịch vụ dự kiến sẽ được cung cấp bắt đầu vào năm 2013.[15]

Đặc tả kỹ thuật LTE chỉ ra tốc độ tải xuống đỉnh đạt 300 Mbit/s, tốc độ tải lên đỉnh đạt 75 Mbit/s và QoS quy định cho phép trễ truyền dẫn tổng thể nhỏ hơn 5 ms trong mạng truy nhập vô tuyến. LTE có khả năng quản lý các thiết bị di động chuyển động nhanh và hỗ trợ các luồng dữ liệu quảng bá và đa điểm. LTE hỗ trợ băng thông linh hoạt, từ 1,25 MHz tới 20 MHz và hỗ trợ cả song công phân chia theo tần số (FDD) và song công phân chia theo thời gian (TDD). Kiến trúc mạng dựa trên IP, được gọi là Lõi gói tiến hóa (EPC) và được thiết kế để thay thay thế Mạng lõi GPRS, hỗ trợ chuyển giao liên tục cho cả thoại và dữ liệu tới trạm eNodeB với công nghệ mạng cũ hơn như GSM, UMTS và CDMA2000.[16] Các kiến trúc đơn giản và chi phí vận hành thấp hơn (ví dụ, mỗi tế bào E-UTRAN sẽ hỗ trợ dung lượng thoại và dữ liệu gấp 4 lần so với HSPA).[17]