Công nghệ đường dây thuê bao số không đối xứng ADSL cho phép truyền tải đồng thời trên một đôi dây cả dịch vụ truyền số liệu theo hướng xuống (đến thuê bao) có tốc độ 6 Mbit/s đến 8 Mbit/s, theo hướng lên (đến tổng đài) có tốc độ 640 kbit/s – 1 Mbit/s và dịch vụ thoại tương tự truyền thống. Điều này thực hiện được bằng cách sử dụng các bộ chia với chức năng là chia băng tần giữa tần số thoại và tần số cao của ADSL. ADSL sử dụng cáp 0.5 mm có bán kính mạch vòng lên tới 5.4 km.
Một điểm rất quan trọng của ADSL là có thể cung cấp đồng thời dịch vụ thoại và số liệu trên cùng một đôi dây thoại thông thường. Đó là khả năng gia
tăng dịch vụ rất phù hợp trong môi trường cạnh tranh. Hơn nữa, công nghệ ADSL không chỉ cho phép truy nhập băng rộng từ các thuê bao hay văn phòng nhỏ đến nhà cung cấp dịch vụ mà còn là một trong số những công nghệ truy nhập được sử dụng để biến đường dây truy nhập thành một tuyến truyền dẫn số tốc độ cao và tránh quá tải cho mạng điện thoại chuyển mạch công cộng PSTN sử dụng chuyển mạch kênh.
Do tốc độ bit đến thuê bao lớn hơn nhiều so với tốc độ bit từ thuê bao đi nên công nghệ này được gọi là bất đối xứng. Thoại tương tự được truyền ở các tần số băng gốc và được kết hợp với truyền số liệu trong dải băng thông rộng thông qua bộ lọc thông thấp (LPF), được gọi là bộ chia. Ngoài các bộ chia này, hệ thống ADSL còn bao gồm một khối truyền dẫn ADSL tại phía tổng đài (ATU-C), mạch vòng nội hạt, và một khối truyền dẫn ADSL phía thuê bao (ATU-R).
Hai mã đường truyền được sử dụng phổ biến trong các thiết bị ADSL là mã đa tần rời rạc DMT và điều chế biên độ và pha không sóng mang CAP. CAP và DMT có ưu điểm trong các lĩnh vực khác nhau. DMT tốt hơn trong việc thích nghi tốc độ (thay đổi tốc độ với điều kiện đường dây), các điều kiện mạch vòng thay đổi (có các nhánh cầu, có nhiều loại dây dẫn có đường kính khác nhau), xử lý nhiễu (như xuyên âm số) và có nhiều sóng mang (cho thoại và các mục địch khác). CAP cho phép xóa tiếng vọng đơn giản hơn, trễ nhỏ (chỉ bằng 25% trễ xử lý của DMT). Thiết bị ADSL (ATU-C và ATU-R) được thiết kế sử dụng cả hai loại mã đường truyền CAP/QAM và DMT. Tuy nhiên, tiêu chuẩn chính thức do ANSI đưa ra cho ADSL lại là DMT, mặc dù DMT ra đời sau QAM và CAP.