Il termine xDSL si riferisce a tutte le famiglie di protocolli basate su tecnologia DSL (Digital Subscriber Line, linea ad abbonamento digitale) che utilizzano il normale doppino telefonico per il primo tratto di connessione.

Una prima importante caratteristica di queste reti è data dal fatto che prima di essere immessi sul doppino la voce viene trattata da appositi filtri detti splitter che la "ripuliscono" e la fondono con i dati per fare sì che i dati e la voce possano viaggiare contemporaneamente su frequenze diverse: in pratica è possibile utilizzare la connessione alla rete senza occupare mai la linea telefonica.
Le modalità di accesso per le quali il servizio è sempre disponibile (senza bisogno di effettuare ogni volta una chiamata telefonica al proprio provider) vengono dette always-on.

All'altro capo della connessione, ovvero nella più vicina centralina telefonica digitale, i dati vengono riseparati dalla voce da altri splitter, dopodichè lo smistamento dei dati delle connessioni xDSL viene effettuato da una apposita apparecchiatura detta DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer, multiplexer dell'accesso DSL); questo multiplexer non fa altro che "fondere" insieme i dati relativi a più connessioni ADSL per immetterli sulla fibra ottica che costituisce la dorsale (backbone) di comunicazione e che comunica direttamente con l'ISP (Internet Service Provider) dell'utente per l'accesso ad Internet a banda larga.

Alla fine sul doppino RJ11 che congiunge l'abitazione dell'utente con la più vicina centralina telefonica si troveranno a passare contemporaneamente 3 flussi di informazioni: la voce (sulle solite frequenze da 300 a 3400 Hz), il flusso di dati in download (intorno alla frequenza di 1 MHz) e il flusso di dati in upload (tra le frequenze di 300 e 700 MHz).

In effetti tutte le frequenze sulle quali si trovano a viaggiare i dati si trovano abbondantemente al di sopra della banda passante del doppino telefonico calcolata dalla fisica mediante il teorema di Shannon: tale teorema partendo dal tipico "rumore" del doppino telefonico stabilisce una banda massima di circa 35 Kbps.
Allora questa tecnologia (come pure quella dei comuni modem analogici da 56Kbps) si basa sul fatto che solo il primo tratto di comunicazione (il cosiddetto "primo miglio") avviene su doppino, e se questo cavo in rame è di buona qualità e la distanza dalla più vicina centralina telefonica digitale non è eccessiva (es. inferiore a 5 Km) è possibile utilizzare appositi adattatori per convogliare su di esso dati con una ampiezza di banda molto superiore a quella calcolata per l'ipotetico generico doppino telefonico.

Si dice ADSL (Asymmetric DSL) il tipo di connessione nel quale la velocità di scaricamento dei dati dalla rete verso l’utente (download) è superiore rispetto a quella di caricamento dei dati dell’utente sulla rete (upload): questo tipo di protocolli è stato volutamente realizzato in quanto la maggior parte degli utenti Internet genera la maggior parte traffico in scaricamento (di pagine web, di file, etc.).

Molte aziende richiedono invece servizi di tipo SDSL (Symmetric DSL, DSL simmetrico; è anche detto HDSL-2), famiglia alla quale appartengono altri protocolli come HDSL (High-speed DSL, richiede 2 coppie di fili anziché una sola) e VDSL (Very high bit-rate DSL, rivolto alle aziende).
Per tutte le tecnologie simmetriche si assegna uguale importanza alle velocità di upload e download, e dunque le velocità massime che si possono ottenere sono uguali; in particolare poi VDSL è configurabile per offrire a scelta servizi simmetrici (con una buona velocità di upload) o asimmetrici (molto indicati ad esempio per offrire servizi di televisione digitale).

Riguardo ai protocolli adoperati con questo tipo di reti, la configurazione più classica vede, partendo dall'alto del modello OSI, prima il livello applicativo (che nel caso della TV digitale è rappresentato da un flusso di dati MPEG-2 o MPEG-4), al livello di trasporto l'UDP (della pila di protocolli TCP/IP), al livello di rete l'IP, al livello di collegamento dati l'ATM (Asynchronous Transfer Mode, modalità di trasferimento asincrona) ed infine, ovviamente, a livello fisico il protocollo xDSL.

Nella tabella che segue sono riportate le velocità massime teoriche e per ADSL anche le velocità offerte tramite le più diffuse offerte commerciali (es. Alice di Telecom Italia, ma anche Wind e Tiscali):