Nelijohtiminen piiri määritellään kahdeksi kahden viestintäjohdon pariksi, jotka mahdollistavat signaalien lähettämisen molempiin suuntiin samanaikaisesti. Samanaikaista viestintää kutsutaan duplex-järjestelmäksi, jossa kaksi ihmistä voi puhua ja tulla kuulluksi samanaikaisesti. Monet koti- ja yritystietolinjat käyttävät näitä piirejä tiedonsiirron optimointiin. Sähköpiiriä, joka antaa laitteelle sekä 120 että 240 voltin virran kahdella kuumalla tai virtaa kuljettavalla johdolla sekä nollajohdolla ja maadoituksella, kutsutaan myös nelijohtimiseksi piiriksi.
Normaalit kotipuhelinlaitteet käyttävät kaksijohtimisia piirejä äänipuheluihin. Keskustelut voivat tapahtua molempiin suuntiin, mutta tavallisesti vain muutama puhelin voidaan kytkeä yhteen kaksijohtoiseen linjaan. Tietoliikenne olisi rajoitettua tämän tyyppisessä piirissä.
Kun lisäät kaksi johtoa nelijohtimisen piirin luomiseksi, järjestelmä voi lähettää tietoja tietokoneelle tai modeemille yhteen suuntaan kahdella johdolla ja vastaanottaa tietoja laitteelta kahden muun johdon kanssa. Tiedonsiirtonopeus paranee huomattavasti pienemmillä virheillä ja signaalin menetyksellä. Tätä järjestelmää kutsutaan kaksisuuntaiseksi linjaksi, joka on yleinen 1980-luvulta lähtien tietojärjestelmille, kuten integroidulle järjestelmälle (ISDN). Kun tiedonsiirtonopeuden kysyntä kasvoi, digitaaliset järjestelmät laajenivat Ethernet-digitaalijärjestelmiin, joka on nelijohdinpiiri tai kahdeksan johdinta, jotka pystyvät käsittelemään ääni- ja tietoliikennettä.
Digitaalinen tietojärjestelmä, joka voi toimia kaksijohtimisella linjalla, on DSL (Digital Subscriber Line). Tämä järjestelmä käyttää puhe- ja tietoliikennettä yhden lankaparin kautta lähettämällä kaksi eri taajuutta. Yleensä mihin tahansa puhelimeen asennetaan suodatin, joka estää vääristymät korkeamman taajuuden datasignaalista. Etäisyyksien signaalihäviöiden vuoksi DSL ei ehkä ole käytettävissä alueilla, jotka ovat liian kaukana puhelinyrityksen lähetyslaitteista.
Vielä 20-luvun loppuun saakka viestintäjärjestelmät rakennettiin kuparijohdoilla, jotka oli vaipattu johtamattomaan eristykseen. Internetin kasvaessa ja datatarpeiden kasvaessa verkkoja rajoitettiin yhä enemmän ja siirtonopeudet vaarantuivat. Verkkoyritykset alkoivat muuntaa langallisia verkkoja ensin koaksiaalikaapeliksi ja sitten kuituoptiikoiksi, jotka kykenevät kuljettamaan enemmän dataa lasikuidun kautta lähetetyn laservalon avulla. Koti- ja yrityskäyttäjät voivat tilata Internet -palvelun eri yrityksiltä ja tuoda kaapeli- tai kuituoptitekniikkaa suoraan rakennukseen.
Nelijohdinpiiri korvattiin kaapeli- ja kuituoptisilla järjestelmillä tietojen siirtämiseksi käyttäjille. Rakennuksen sisällä yhden tai usean piirin nelijohdinpiiriä käytettiin kuitenkin laajalti 21-luvulle asti. Langattomia tietoverkkoja voidaan käyttää, mutta tietoturvasta huolestuneet yritykset tai yksityishenkilöt voivat silti valita langallisen verkon minimoidakseen tietovarkauksien riskin.