U podstaw rozwoju telemedycyny leży rozwój technologii informatycznych, kodowania i przesyłania danych. Jak w wielu przypadkach, tak i tu siłami napędowymi były wojsko i NASA. Rozwój sieci satelitarnej już w latach 60. XX wieku umożliwił astronautom i amerykańskim żołnierzom stacjonującym w bazach w wielu zakątkach świata kontakt z lekarzem w specjalistycznych ośrodkach USA.

Zaletą telemedycyny jest brak konieczności bezpośredniego kontaktu pacjenta z lekarzem. W skrajnych sytuacjach telemedycyna daje dostęp do diagnostyki w miejscach niedostępnych, gdzie nie ma lekarzy, np. w dżungli, w Arktyce, na terenach objętych działaniami wojennymi czy na statkach morskich i kosmicznych.

Dane medyczne mogą być gromadzone także przez indywidualne rejestratory znajdujące się w posiadaniu pacjentów (np. dane na temat epizodów migotania komór czy zwyżki ciśnienia wewnątrzgałkowego) i być przesyłane przez nich lub ich telefon komórkowy do nadzorującego specjalisty.

Dodatkowo dane z badań obrazowych mogą być przechowywane i przesyłane, dzięki czemu konsultacja specjalisty może być przesunięta w czasie w stosunku do samego badania. Dzięki systemom teleinformatycznym istnieje możliwość rozszerzonych konsultacji – konsylium w dużych zespołach, gdzie każdy lekarz jest w swoim ośrodku. Telemedycyna pozwala na transfer danych uzyskanych od pacjenta na podstawie badania i przesłanie ich do obróbki i analizy na bardziej zaawansowanym technologicznie komputerze w innym ośrodku. Pozwala także na użycie sztucznej inteligencji (AI – artificial intelligence) do analizy danych. Komputery mogą być szybsze niż człowiek, mogą użyć dużo większej liczby zmiennych, gromadzić dane z olbrzymiej biblioteki wiedzy medycznej, której nie jest w stanie przeczytać jeden człowiek, a AI pozwala na rozwiązywanie problemów, które nie podlegają (tak jak cała medycyna) algorytmizacji.