Una rete telefonica fissa collega tra di loro un gran numero di utenti (telefoni ma anche fax, PC). I singoli apparecchi telefonici sono collegati in genere con una coppia di fili di rame (doppino telefonico), inserita in un cavo, a una centrale che viene detta di commutazione, perché il suo scopo è quello di collegare un telefono a un altro della stessa rete.

Agli albori della telefonia il compito di collegare un telefono con un altro era affidato a un operatore umano, detto centralinista o telefonista. In pratica l'utente A sollevava la cornetta del telefono e si trovava subito a parlare con il (o più frequentemente ... la) centralinista al quale chiedeva di metterlo in comunicazione con l'utente B. La centralinista connetteva su un pannello il doppino proveniente dal telefono di A con quello del telefono di B e i due potevano parlare. Per reti con molti utenti furono allestite centrali con molte centraliniste che lavoravano in parallelo.

Il sistema era ovviamente lento, adatto solo a piccole reti e si prestava ad abusi e a quelle che oggi si chiamerebbero violazioni della privacy. Nei piccoli paesi la centralinista finiva per essere una figura da tutti conosciuta e informata su tutti. Ancora più complesso il compito se l'utente voleva parlare con un'altra città cosa che richiedeva un collegamento tra centrali diverse.

Proprio per evitare l'intermediazione della centralinista, nel 1888 l'americano Almon Strowger (*), inventò un dispositivo elettromeccanico detto selettore che rendeva automatica la commutazione, sistema che cominciò a diffondersi solo a inizio Novecento. Il telefono venne dotato di un disco a dieci fori (disco decadico ma furono usati anche apparecchi con disco di 25 fori), uno per ogni cifra; ogni utente aveva assegnato un numero di telefono (*) pubblicato su quegli elenchi che sono ancora oggi in uso: l'utente A per chiamare l'utente B doveva comporre le singole cifre del numero di B lasciando girare il disco per ogni cifra; la rotazione del disco inviava un segnale elettrico alla centrale che in base ai segnali elettrici ricevuti faceva ruotare un selettore meccanico che alla fine metteva in collegamento i telefoni dei due utenti.

Questo tipo di commutazione restò in uso fino agli anni Sessanta e Settanta del Novecento, quando cominciarono ad essere usate tecniche di commutazione basate sull'elettronica e sul computer (commutazione semi-elettronica, commutazione numerica) che oggi (2008) hanno completamente soppiantato la vecchia commutazione elettromeccanica. Una delle prime centrali numeriche in Europa fu quella di Venezia-Mestre realizzata dallo CSELT nel 1971.

Più o meno negli stessi anni veniva anche automatizzato il collegamento tra città diverse (la teleselezione) operazione che ancora negli anni '50 era affidata alle centraliniste. In effetti ci furono due tecniche diverse di teleselezione: la TSO (teleselezione d'operatore) nella quale era automatizzata la catena delle centrali intermedie tra una città e l'altra ma l'utente doveva comunque chiamare un operatore per ottenere la chiamata e la TSU (teleselezione d'utente) nella quale l'utente otteneva direttamente ed immediatamente il collegamento con un'altra città premettendo al numero di telefono un prefisso.

Oggi la struttura di una rete telefonica è quella sintetizzata nel disegno a lato: i singoli telefoni sono collegati alle centrali di commutazione, e questa parte della rete è detta rete di distribuzione. Le centrali sono a loro volta collegate tra di loro per mezzo di centrali di transito e questa è chiamata rete di giunzione. I collegamenti tra centrali sono oggi realizzati quasi esclusivamente con fibra ottica, o anche tramite ponte radio nei collegamenti in zone periferiche. Il collegamento tra centrale e singolo utente è ancora oggi realizzato in buona parte con cavo di rame. Da anni si discute della sostitutuzione del rame con la fibra ottica anche in questo ultimo tratto della rete (detto in gergo ultimo miglio), ma si tratta di una operazione molto costosa e ancora molto lontana dall'essere realizzata.