隨著無線通信技術的飛速發展， 6 GHz 以下黃金通信頻段的頻譜已經非常擁擠， 很難滿足未來無線高速通信的需求。 然而， 與此相反的是， 在毫米波頻段， 頻譜資源豐富但仍然沒有得到充分的開發利用。

在移動通信方面，探索了毫米波移動通信系統場景、網絡結構及空中接口。 在目前開展的第5 代移動通信（5G） 研究中， 幾個毫米波頻段已經成為5G 候選頻段。毫米波技術將會在5G的發展中起著舉足輕重的作用。

在短距高速通信系統中， 60 GHz 頻段得到了廣泛地研究和應用。 歐洲、美國、加拿大、韓國、日本、澳大利亞以及我國陸續開放了這一頻段的免費頻譜資源。 60 GHz 頻段處于大氣衰減峰， 雖然不適合遠距通信， 但可用于短距離傳輸， 且不會對周圍造成太多干擾。 近年來， 在60 GHz 頻段已發展了高速Gbps 通信、WirelessHD、WiGig、近場通訊、IEEE 802.11ad 、IEEE802.15.3c等各種系統與標準。

國內東南大學提出了工作在45 GHz 頻段的超高速近遠程無線傳輸標準（Q-linkPAN） ，其短距部分已成為IEEE 802.11aj 國際標準。 45 GHz 頻段的大氣衰減小于1 dB/km， 因此不僅可以像60 GHz 頻段一樣實現高速短距傳輸， 同時也適用于遠距傳輸。 目前實驗系統在82 m 的傳輸距離上已實現2 Gbps 的傳輸速率， 并研制了相應的支持Gbps 傳輸的毫米波芯片。

衛星通信覆蓋范圍廣，是保障偏遠地區和海上通信以及應急通信的重要手段，目前其工作頻段主要集中在L、S、C、Ku 及Ka 波段。 隨著衛星通信研究的不斷深入，已在嘗試更高頻段。