電子メール
概要
インターネットの初期からある通信手段であり、UUCPやSMTPなどのプロトコルを介して、メールを相手サーバに届けられる。電気的な信号で送受信を行うのでかかる時間は数分程度である。
一方で、インターネットの普及以前にコンピュータ通信手段として広く行われていた、いわゆるパソコン通信でも、加入者同士で文書のやり取りを行うシステムが「電子メール」として提供されていた。ただし、パソコン通信では、一般的に、通信が1つのパソコン通信システム内にとどまっていたので、他のシステムとの間での電子メールの交換機能などの相互通信機能はほとんどなかった。また、各パソコン通信システムごとに独自のシステムが構築されていた事が多かったので、ユーザインターフェイス等についても互換がなかった。しかしその後、インターネットの普及に伴って、大手パソコン通信システムとインターネット間で相互に通信が可能にもなった。メール友達（メル友）も、流行になった時期があった。
なお、以下では「広義のメール」と記載が無い物はRFCに準拠した、UUCP、SMTPのプロトコルを使用した電子メールについてのみ記述する。それ以外の電子メールについては上記の各関連項目を参照のこと。
最近はますます、メールがコミュニケーション・ツールとして普及しているが、Eメールを開発した米国の (一般的な) ビジネス・ライティングのテキストによれば、メール送信の本来の目的とは、電話を受け取る側の都合が悪い時に、電話をかけた側が要件に関するメールを送信する (または、必要に応じて資料を添付する) ものであり、電話との使い分けがビジネス・マナーかつ礼儀だった。今後はもう一度、この本来の目的を意識して円滑なコミュニケーションを取ることが課題と言えよう。
一般
個々の電子メールのアドレスは、「Yamada.Tarou@example.wikipedia.org」などのような形で表現される。実際に電子メールを使うためには独自ドメイン名（この例では「example.wikipedia.org」）を得て、ドメイン名を管理するDNSサーバやメールサーバに登録する必要があることがほとんどである。
一般的には、加入インターネットプロバイダや勤務先・通学先の企業・学校などのアドレス（アカウント）になっていることが多い。
容量については理論的には制限はないが、送受信可能な最大容量は、プロバイダの提供する容量で制約を受ける。一般的には、ダイヤルアップ接続時代の名残の数メガバイト(MB)から、近年のブロードバンド対応として大容量を謳ったものでは100MB～数GB(ギガバイト)程度に設定されることが多い。主要プロバイダの一例としてはOCNが10MBまで、So-netが20MBまで、Biglobeが100MBまでである。これ以上の大容量のデータのやり取りにはFTPやP2P、HTTP等によるオンラインストレージ、ファイル転送サービス、アップローダーなどを使用する。
無料アドレス（フリーメールサービス）の場合は、プロバイダなどのアカウントで利用する一般的な電子メールクライアントソフトではなく、ウェブブラウザを使ってウェブページ上で、送受信を行うウェブメールがほとんどである。
プロトコル
現在、インターネットでは、メールサーバ間での通信およびクライアントからの送信には、一般にSMTPが使われる。古くは、また現在でも希に、UUCPが使われる。メールは、数々のサーバーをリレーのように経由して目的のメールサーバに伝えられる。なお、電子メールには、送信者の使用メールソフトや経由サーバーなどのヘッダーと呼ばれる情報が付属されている。
メールサーバからメールを読み出す場合には、POP、IMAPなどのプロトコルが用いられる。メールの書式については、RFC 5322で規定がある。また、英字以外の文字・言語やテキスト以外の情報をメールで送るなどのためにMIMEが規定されている。
文字コード
元来のメールの文字コードはUS-ASCIIのみであったが、上記MIMEの規定により様々な文字コードが使えるようになった。
かつての日本のJUNETではJIS規格に基づく規則を決めて日本語を扱えるようにした。この規則をMIMEの枠組みで再定義したものがISO-2022-JPである。現在の日本語メールでは、このISO-2022-JPが広く用いられている。
RFC 2277では、出来るだけ広く知られた文字コードを選ぶように注意を促している。これはUTF-8が普及するまでの暫定的なものであるが、その期間は50年であるかもしれないので事実上は永遠と考えてよいとも書かれている。
メール形式
元来は、メールは文章程度のプレーンテキスト形式の物のみであったが、上記MIMEの規定および普及に伴って、メール本文をHTMLにより記述したHTML形式のメールも、RFCに規定されて一般にも使われるようになった。
HTML形式のメールは、メール本文がHTMLで記述できるのでメールにWebページと同様の表現力を持たせられる利点がある。携帯電話・PHSでも、cHTML形式のメールが一般向け仕様のサービスとして提供されているものもある。
その一方で、特に、Microsoft Windows と、その標準メールクライアントである Outlook Express（初期設定ではメールの作成時にHTML形式が選ばれる）の普及に伴って、HTML形式のメールが送受信されることも多くなった。しかしながらメールクライアントにおいては、メール中のHTML情報を展開し表示するためのレンダリングエンジン（Internet Explorerをはじめとするウェブブラウザ）にしばしばセキュリティホールが発見されているので、メールを見る（プレビューする）だけで、コンピュータウイルスが侵入する被害を受けたり、迷惑メール・架空請求メール等で画像タグを埋め込んだメールを送りつけて表示させて、メールを表示させた情報を収集（ウェブビーコンと言う）して悪用するなど、セキュリティ上の問題がある（ただし「HTMLメールを表示する事」は「ブラウザでWebページを表示する事」と、技術的には根本的な違いはない）。対策としては、ウイルス対策・迷惑メール対策のソフトを導入するか、HTML形式のメールをフィルタリング機能で受信を拒否する・ゴミ箱フォルダへ振り分けるなどがある。また、HTMLメールの表示に対応していないメールクライアントもあって、断り無くHTML形式のメールを送信しても正しく受信されないおそれがある。
なお、あるファイルデータをメールに添付して送る場合、添付ファイルとしてMIMEなどによってテキスト化（エンコード）をしてメール本文に埋め込んで送信して、受信側で元のデータファイルに復元（デコード）する方法が取られる。添付ファイルには、コンピュータウイルスも仕込み可能なので、受信時に添付ファイルを自動的に開く設定になっていると、やはりコンピュータウイルスが侵入する被害を受けるなどの危険もある。
ヘッダー情報
一通一通それぞれのメールは、本文とは別に、ヘッダーフィールドと呼ばれる各種の特殊な情報が記載された領域を持つ。ほとんどのメールクライアントでは、何らかの方法（メールクライアント毎に異なる）によって、このヘッダーフィールドの情報を参照可能である。この情報は、脅迫メールやスパムなどのメールが届く場合などに、送信元の特定などに威力を発揮する。ただし、偽装も可能で必ずしもすべてのヘッダフィールドを付加する必要はないので、完全には判断できない。
先駆的活動
テキスト形式のメッセージを電気的に伝える方法は1800年代中頃のモールス信号による電報に遡る事が出来る。1939年のニューヨーク万国博覧会では、IBMが将来郵便に替わる高速の自社用電波を用いた通信で、祝福の文書をサンフランシスコからニューヨークに送った。第二次世界大戦中、ドイツが使用したテレタイプ端末は、その後テレックスが世界的に普及する1960年代末まで使われた。アメリカには同様なTWXがあり、1980年代末まで重要な通信方法の位置を占めた。
歴史的に「electronic mail（エレクトロニック・メール）」という用語は一般的に電子化された送信文書全般を指して用いられた。例えば、1970年代前半にはファクシミリによる文書送信を指す用語として用いられる例もあった。
一般への浸透
ARPANETでの電子メールの利便性と利点が一般に知られるようになると、電子メールの人気が高まり、ARPANETへの接続ができない人々からもそれを要求する声が出てきた。タイムシェアリングシステムを代替ネットワークで接続した電子メールシステムがいくつも開発された。例えばUUCPやIBMのVNETなどがある。
全てのコンピュータやコンピュータネットワークが直接相互に接続されるわけではないので、電子メールのアドレスには情報の伝達「経路」、つまり送信側コンピュータから受信側コンピュータまでのパスを示す必要があった。電子メールはこの経路指定方法でいくつものネットワーク間（ARPANET、BITNET、NSFNET）でやり取りすることができた。UUCPで接続されたホストとも電子メールをやり取りすることが可能であった。
経路は「バングパス」と呼ばれる方法で指定された。あるホストから直接到達可能なホストのアドレスを書き、そこから次に到達可能なホストのアドレスをバング（感嘆符＝!）で接続して書いていくアドレス指定方式である。
CCITTは、種々の電子メールシステムの相互運用を可能とするために 1980年代にX.400標準規格を開発した。同じ頃、IETFがもっと単純なプロトコルSimple Mail Transfer Protocol (SMTP) を開発し、これがインターネット上の電子メール転送のデファクトスタンダードとなった。インターネットに各家庭から接続するようになった現代では、SMTPを基礎とする電子メールシステムの相互運用性は逆にセキュリティ上の問題を生じさせている。
1982年、ホワイトハウスはアメリカ国家安全保障会議 (NSC) 従事者のために IBM の電子メールシステム Professional Office System （PROFシステム）を採用した。1985年4月、このシステムがNSC従事者向けに完全動作するようになった。1986年11月、ホワイトハウスの残りの部分もオンライン化された。1980年代末ごろまではPROFシステムだけだったが、その後は様々なシステムが導入されている（VAX A-1（オールインワン）や、cc:Mailなど）。
トラフィックの増大と配送遅延
電子メールのトラフィックの多くは実はスパムメールである。ある報告によると、2007年中に送信されたメールのうち90%から95%がスパムメールであったという。大量に送信されるこれらのスパムメールはメールサーバに過大な負荷を与え、メール配送遅延の原因となることもある。たとえば2004年7月下旬から8月上旬にかけて、大手インターネットプロバイダ@niftyで、海外から大量に送信されたスパムメールによりメールサーバに断続的な負担が掛かり、メールの受信に支障が生じる状態が続いた。（2010年10月ロシアで摘発されたスパムメール業者は1日500億通を発信していたという。）
また近年、トロイの木馬などのマルウェアに感染したコンピュータ群によって引き起こされるDDoS型のスパム送信の割合が急激に増加しており、ますますメールサーバに多大な負荷を及ぼすものとされている（→ボットネットを参照）。
スパム以外のトラフィック増大要因として、いわゆる「年賀メール」（元旦前後に発生する大量の挨拶メール）の類もある。特に携帯電話等のメール機能は「即時の意思疏通を図る手段」としてチャット的に利用される場合があるため、一般の電子メールに比べ大量かつ集中的に送信されやすく、これを原因とした配送遅延や輻輳が問題になる場合もある。この対策として、各通信事業者が年越時間帯の利用自粛を呼び掛けたり発信制限を行ったりすることもある。かつてパソコン通信が全盛だった時代には、処理の集中を防ぐため、あらかじめ年賀メールをサーバに予約送信しておき元旦に順次配送するといったサービスも提供されていた。
なお、電子メールの配送システムの多くは、メールサーバに一定以上の負荷が掛かると送信を保留し一旦スプールに保存し後に（例えば数時間後に）再送信を試みる仕組みになっているため、トラフィックが一定量を超えると配送の極端な遅延が起こる。この遅延はメール1通毎に起こるため、同時期に送ったメールであっても、あるものは数秒で届きあるものは数時間で届くということになり、これを理解していない利用者の間ではメールを「送った」「送らない」で揉める恐れもある。
一時的なトラフィックの増大でスプールに保存された保留メールは、多くの場合時間の経過と共に処理され正常に戻るが、メールサーバの能力が十分でないと再送処理自体が間に合わなくなり、送信者に失敗通知が返送されることもある。なお、失敗通知すら返送されず「消滅」することは原理的にありえない。メールサーバは能力が追い付かない場合メールの受信(SMTPコネクション)自体を拒否するからである。よく年賀メール等で「トラフィック増大が原因であるプロバイダのメールの紛失が起きた」と、あたかも不可抗力であるが如き報道を目にするが、正確にはそのプロバイダのメールサーバの管理が適切でなく、混雑時の処理が正しく動作していないシステム不良である。
同時多発テロ時には、ニューヨーク周辺間のメールが1日遅延するなどした他、2009年には南アフリカでケープタウンとヨハネスブルグ間700kmで実験が行われ、電子メールより伝書鳩の方が早く情報を伝達できた。
スパムメール対策の問題点
スパムメール対策としてサーバ上、クライアント上でのフィルタリングが普及してきたが、誤検知により通常のメールがスパムであると判断されてしまい、不着となる問題が増えている（→電子メールフィルタリングを参照）。
コミュニケーション上の問題
方言などが原因で口頭での意思疏通が叶わない人同士でも、文字による意思疏通を図れるため、人の交流が広域化した現代ではメールによる意思疏通は有用である（日本、中国、イギリスなど方言が多様な国では特に）。一方、パソコン通信やインターネット等における文字だけの遣り取りに見られる問題（炎上、Flaming）は電子メールにおいても見られる。メールの真意、感情が相手に伝わらず、度々揉め事に発展するケースが挙げられている。英語圏では、メールの真意を読み取り間違え、感情に任せて送るメールの呼称（スラング）にFlame Mailというものがある。