Οι τεχνολογίες κινητής επικοινωνίας εξελίσσονται συνεχώς. Προκειμένου να είναι σε θέση να παρέχουν στους πελάτες ανταγωνιστικές υπηρεσίες, οι πάροχοι κινητής τηλεφωνίας προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν τις τελευταίες εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα. Η πιο υποσχόμενη κατεύθυνση σήμερα είναι η θέση σε λειτουργία των δικτύων 4G.
Η τάξη 4G περιλαμβάνει σήμερα δίκτυα κινητής επικοινωνίας που δημιουργήθηκαν με βάση τεχνολογίες τέταρτης γενιάς. Χαρακτηρίζονται από υψηλή ταχύτητα ανταλλαγής πληροφοριών, καθώς και βελτιωμένη ποιότητα φωνητικής επικοινωνίας. Σε αντίθεση με το 3G, τα δίκτυα αυτής της κλάσης χρησιμοποιούν μόνο πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων πακέτων (IPv4, IPv6). Η συναλλαγματική ισοτιμία είναι πάνω από 100 Mbps για συνδρομητές κινητής τηλεφωνίας και πάνω από 1 Gbps για σταθερούς συνδρομητές. Η μετάδοση φωνής σε δίκτυα 4G πραγματοποιείται μέσω VoIP. Υπάρχουν επί του παρόντος δύο τεχνολογίες που αναγνωρίζονται ότι πληρούν όλες τις απαιτήσεις των δικτύων 4G. Αυτά είναι LTE-Advanced και WiMAX (WirelessMANAdvanced).
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας LTE, που είναι το πρωτότυπο του LTE-Advanced, ξεκίνησε το 2000 από τους Hewlett-Packard και NTT DoCoMo. Αυτή η κατεύθυνση ήταν πολλά υποσχόμενη, καθώς ακόμη και τα δίκτυα τρίτης γενιάς μόλις άρχισαν να κερδίζουν δημοτικότητα. Η τεχνολογία άρχισε να πληροί τις απαιτήσεις του 4G μόνο με τη δέκατη κυκλοφορία. Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτό το πρότυπο θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε υπάρχοντα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, άρχισε να επωφελείται από την υποστήριξη των κινητών. Το πρώτο δίκτυο που βασίζεται στο LTE-Advanced ξεκίνησε επίσημα τον Δεκέμβριο του 2009 στις πόλεις της Στοκχόλμης και του Όσλο.
Η τεχνολογία WiMAX είναι μια εξέλιξη του προτύπου ασύρματης μετάδοσης δεδομένων Wi-Fi. Αναπτύσσεται από το WiMAX Forum, που ιδρύθηκε το 2001. Ένα χαρακτηριστικό του WiMAX είναι η ύπαρξη διαφόρων πρωτοκόλλων ανταλλαγής πληροφοριών για στατικούς και κινητούς συνδρομητές. Το πρώτο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας που χρησιμοποιεί τεχνολογία WiMAX κυκλοφόρησε τον Δεκέμβριο του 2005 στον Καναδά.
Σήμερα, τα δίκτυα 4G αρχίζουν να κερδίζουν όλο και περισσότερη δημοτικότητα σε όλο τον κόσμο. Ωστόσο, η εφαρμογή τους είναι γεμάτη με ορισμένες δυσκολίες. Ένα από αυτά είναι ότι τα ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας που χρησιμοποιούνται σε αυτά τα δίκτυα είναι εξαιρετικά φτωχά στην διείσδυση αστικών κτιρίων. Επομένως (σε σύγκριση με το 3G), πολλοί περισσότεροι σταθμοί βάσης απαιτούνται για την παροχή ποιοτικής κάλυψης.