Die grundlegende Funktionsweise ist bei allen Fernsehern gleich. Das Herzstück eines Fernsehers ist sein Display, das im Falle eines 4K-TVs aus 8.847.360 einzelnen Bildpunkten besteht. Das sind die sogenannten Pixel. Jeder Pixel hat jeweils einen roten, grünen und blauen Filter. Das sind die drei Grundfarben. Durch die Überlagerung der Filter ist jeder Bildpunkt in der Lage, alle Farben des Regenbogens anzuzeigen. Die Helligkeit des Displays wird je nach Art durch eine großflächige Hintergrundbeleuchtung oder selbstleuchtende Pixel realisiert.
Eingehende Bildsignale, die ein 4K-Fernseher zum Beispiel per HDMI-Anschluss von einem Receiver oder Blu-ray-Player empfangen kann, enthalten für jedes Bild eines Videos spezifische Bildinformationen. Die Bildsignale geben einem Fernseher die nötigen Informationen darüber, welche Pixel aktiv sein und welche Farbe sie annehmen müssen, um ein bestimmtes Bild zu erzeugen.
Der Fernseher aktiviert die Pixel entsprechend den Bildsignalen, indem er sie mit elektrischer Spannung versorgt. Schwarze Bildbereiche werden durch das Fehlen von elektrischer Spannung erzeugt. Wie ein Display genau funktioniert, ist verschieden. Der folgende Abschnitt geht näher darauf ein.