Телефони́я (от др.-греч. τῆλε «далеко» + φωνή «голос», «звук») — область науки и техники, охватывающая изучение принципов построения систем телефонной электросвязи, разработку аппаратуры для её реализации и использования, а также оценку качества передачи речевой информации по таковым каналам связи.
Телефония позволяет организовывать (устанавливать соединение) и вести местные, внутризоновые, междугородные и международные телефонные переговоры и передавать факсы, а также устанавливать модемное соединение в режиме реального времени. Cовокупность технических сооружений и оборудования, предназначенных для осуществления телефонной связи и состоящий из телефонных узлов связи, автоматических телефонных станций (АТС) , линий связи и оконечных абонентских терминалов (телефонных аппаратов) получили название телефонной сети.
При разговоре голосовые сигналы (слова, которые мы произносим) преобразуются в электрический сигнал, передаваемый через телефонную сеть другой стороне. Когда электрический сигнал достигает адресата, он преобразуется в голосовые сигналы оригинала. К достоинствам телефонии относятся её: распространённость, надёжность, весьма высокая скорость связи и простота использования, возможность быстрого и относительно недорогого развёртывания. Она использует технологию аналогового или цифрового мультиплексирования сигналов (TDM) при магистральной передаче (от АТС к АТС), а также использует существующую и развивающуюся ёмкость телефонных линий. Поэтому голосовые сигналы и даже различные их типы (речь/факс/модем) могут перемещаться по одной и той же магистральной линии передачи (от АТС к АТС или от офисной АТС к АТС) в одно и то же время.
При телефонном звонке подключение между обоими собеседниками устанавливается через телефонную станцию исключительно с целью организации разговорного соединения (каковым является и факсовый, и модемный сигнал). Для обеспечения процедур автоматического установления, поддержания, изменения состояния и завершения соединения используется различная телефонная сигнализация, в зависимости от типа связи. Голосовые сигналы передаются по определённым телефонным линиям, через ассоциированное или выделенное подключение.
Телефонные звонки требуют разветвлённой сети связи телефонных станций, связанных соединительными линиями: медными или волоконно-оптическими кабелями и спутниками связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят к весьма высокой стоимости междугородных переговоров. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности и/или времени простоя в течение речевого сеанса.
Существуют различные виды сетей, используемых в рамках телефонии, подразделяемые по размерам, привязки к административным или географическим объектам (организациям или предприятиям, городам, странам, континентам и т. п.) и используемым планам нумерации.