В том месте, где кабельные линии связи (см. Кабель) проложить весьма тяжело (в горных районах, тайге, через водные рубежи, в пустынях), для одновременной передачи из одного города в второй тысяч телефонных бесед либо нескольких телевизионных программ строят радиорелейные линии связи.
Радиосигналы, передаваемые по радиорелейным линиям связи, имеют малую мощность и весьма высокую частоту (от 5 до 11 ГГц) и распространяются, как лучи света, т. е. в пределах прямой видимости. Исходя из этого радиорелейные линии связи складываются из цепочки приемно-передающих радиостанций — ретрансляторов, расположенных в пределах прямой «радиовидимости» на расстоянии 40—60 км друг от друга, т. е. в соответствии с распространением ультракоротких волн. Техника передачи разных сообщений по таковой линии весьма похожа на передачу эстафеты (см. Реле). Передающая станция направляет радиосигналы в сторону ретранслятора; радиоприемники ретранслятора принимают их, усиливают, и посредством радиопередатчиков сигналы «отправляются» в сторону второго ретранслятора, второй передает сигналы третьему, третий — четвертому и т. д.
Радиорелейные станции, расположенные на финишах линии связи (они именуются оконечными), подключены к аппаратуре, формирующей сигналы для передачи и восстанавливающей принятые радиосигналы. Исходя из этого оконечные станции имеют и радиоприёмник и радиопередатчик для приёма сигналов и одновременной передачи. приём и Передача производятся на различных частотах, исходя из этого передающая аппаратура не мешает работе приемной.
На каждом ретрансляторе имеется как минимум по 2 радиоприемника — для передачи сигналов и одновременного приёма в двух направлениях.
Антенны ретрансляторов (параболические либо рупорные), смонтированные на мачтах либо башнях высотой 70—100 м, узкими пучками, как прожекторы, излучают радиоволны в сторону соседних ретрансляторов. В случае, если ретрансляторы расположены на вершинах гор, то на этих участках протяженность «этапов» автострады радиорелейной линии возрастает до 150—200 км.
Радиорелейные линии связи удачно действуют и в космическом пространстве. По существу, совокупность передачи через неестественный спутник Почвы — это та же радиорелейная линия, у которой единственный ретранслятор расположен на спутнике.