Das HDMI überträgt die Audio-, Video- und zusätzlichen Daten über drei separate TMDS-Data-Kanäle. Die Video-Pixel-Frequenz besitzt einen eigenen Übertragungskanal und wird vom Empfänger zur Datenwiederherstellung der drei TMDS-Datenkanäle benutzt.
Video-Informationen überträgt HDMI als eine Serie von 24-Bit-Pixels über die drei TMDS-Kanäle. Dabei konvertieren die TMDS-Encoder des Senders die 8 Bit pro Kanal in eine 10-Bit-DC-balanced- und fehlertolerante Sequenz. Diese Datenströme werden seriell über die drei Leitungspaare mit einer Geschwindigkeit von 10 Bit pro Pixel-Clock-Periode übertragen. Die Video-Pixel-Frequenz kann zwischen 25 MHz und 165 MHz variieren.
Die HDMI-Spezifikationen beinhalten zwei verschiedene Steckervarianten. Der Stecker Typ A besitzt 19 Pins und ist mit nur einem TMDS-Link ausgestattet. Der B-Typ-Anschluss verfügt über 29 Pins und unterstützt zwei TMDS-Links. Im Gegensatz zum A-Typ-Anschluss kann der B-Typ-Connector mit Pixel-Raten von über 165 Megapixel pro Sekunde arbeiten. Dadurch ermöglicht diese Dual-Link-Technologie den Anschluss von Displays mit Auflösungen jenseits von 1.980 x 1.200 Pixel.
Im Januar 2006 kündigte das HDMI-Konsortium an, in der nächsten HDMI-Revision die Bandbreite der Schnittstelle zu erhöhen. Darüber hinaus soll ein kleinerer kompakter HDMI-Anschluss vorgestellt werden.