1899年3月，马可尼成功地进行了使无线电波越过45千米宽的英吉利海峡的实验。当时，马可尼使用的是中波，波长为100～1000米，相应的频率（即1秒内波动的次数）为300～3000千赫。中波是人们利用较早的波段之一，它主要用于广播、导航、通信等。
短波波长为10～100米，相应的频率是3～30兆赫。由于短波传播的距离远、经济方便，因此短波的应用很快超过了中波。1921年，人类首次实现了短波跨越海洋的传播，开创者并不是赫赫有名的专家，而是一个名不见经传的业余无线电爱好者的一次偶然的发现。
1921年，意大利罗马市郊发生了一场大火灾，一台功率只有几十瓦的业余短波无线电台发出呼救信号，目的是让附近的消防人员迅速来救援。出乎意料的是这个呼救信号竟然被1500千米之外的哥本哈根（丹麦的首都）的一些接收机收到了。这当然对救罗马的火灾无济于事，但这一发现引起了许多无线电爱好者的兴趣，更引起了一些科学家的重视，他们都分别进行了类似的试验。实验结果表明，对于远距离通信来说，短波比长波更为合适，于是短波通信线路开始在一些国家逐步建立了起来。1924年，在德国的瑙恩与阿根廷的布宜诺斯艾利斯之间，建立起了第一条短波通信线路。
科学家们发现，无线电波能绕地球弯曲传播，是因为在大气层中有带电粒子层的缘故，而这个带电粒子层，是由于太阳紫外线对大气层中空气的电离作用而产生的。1924年，英国物理学家阿普尔顿在巴尼特的协助下，通过直接测量带电粒子层的高度，最先证实了在离地面高110～120米处有带电粒子层的存在。这个带电粒子层的存在，最早是由美国通信工程师肯内利和英国电气工程师亥维赛在20世纪初提出的一个假设，现在这个假设得到了实验上的证实，因此被称为肯内利一亥维赛带电粒子层，也叫E带电粒子层。1926年，阿普尔顿又发现在离地面高200～400米处，也存在一个带电粒子层，人们把它叫做阿普尔顿带电粒子层，也叫F带电粒子层。由于阿普尔顿的突出贡献，他在1947年荣获了诺贝尔物理学奖。1930年，英国物理学家沃森·瓦特正式把存在于高空大气层中的这些带电粒子层命名为“电离层”。
比如，上述的E带电粒子层，叫做E电离层；F带电粒子层，叫做F电离层。
人们经过长期的探索，逐步认识到中波段电磁波主要是在E电离层与地面之间不断反射而传向远方的。而短波段电磁波主要是在F电离层与地面之间不断反射而传向远方的。显然，短波传播的距离比中波传播的距离要远得多。
用短波进行无线电通信就称为短波通信，它主要靠天波和地波两种方式进行传播。天波传播就是靠F电离层的反射进行传播，它的传播衰耗小，因此，用较小的功率、较低的成本，就能进行远距离的通信和广播。短波广播至今仍是国际广播中的主要手段，短波波段也是现代业余无线电通信常用的波段。
1938年，前苏联建成了一个功率为120千瓦的短波无线电广播电台，它是当时世界上功率最大的一个无线电广播电台。
20世纪20年代问世的短波通信，改变了无线电通信发展的历史进程。
