通信技術の標準化機関であるITU-T（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector）と，MPEGを規定したISO（International Standardization Organization）/IEC（International Electrotechnical Commission）が共同で策定した国際標準規格で，「MPEG-4 AVC（advanced video coding）」とも呼ばれている。他の動画符号化方式と同様に，規格書はビット・ストリームの規定を示したもので，復号化に必要な仕様を記載している。ただし，参考として符号化の記載もあり，各社はこれを基本として独自に工夫を重ねる。H.264は，ITU-Tで1998年から検討が始まった「H.26L」をベースにしている。その後，2001年にITU-TとISO/IECがJVT（joint video team）を立ち上げて，共同でH.264の標準化作業を始めた。なお，H.26Lの「L」はLongTermの頭文字を取ったもの。時間をかけても高圧縮の符号化技術を作り上げる部会だった。一方で，Short Termの部会はH.263を作り上げた。H.263はMPEG-4 Visualのシンプル・プロファイル（simpleprofile）のベースになった符号化方式である。

　MPEG-2やMPEG-4 Visualをはるかに超える圧縮率を実現できるのが特徴で，想定されているアプリケーションは幅広い。主にSDTV以上の解像度を想定するMPEG-2と，携帯電話機などSDTV以下で多用されるMPEG-4 Visualを包含する。なお，MPEG-4 Visualでも画面画素数がHDTVの映像をサポートするプロファイルは存在する。ただし，実際に多用されているのはシンプル・プロファイルとアドバンスト・シンプル・プロファイルで，画面画素数はSDTVと同等もしくはそれ以下だった。

　H.264では，利用できる圧縮ツールに合わせて，いくつかのプロファイルが規定されている。ベースライン・プロファイルには，Iピクチャ，Pピクチャ，ループ・フィルタ，1/4画素フレーム間予測，4：2：0のYUVフォーマット入力，VLCベースのエントロピー符号化，フレキシブル・マクロブロック・オーダーなどの要素技術が含まれている。メイン・プロファイルは，ベースライン・プロファイルにCABAC（context adaptive binary arithmetic coding）と呼ぶ算術符号化技術や両方向予測のBピクチャ，フィールド（インタレース）・エンコーディングなどが加わったもの（フレキシブル・マクロブロック・オーダーは含まない）。拡張プロファイルはベースライン・プロファイルにBピクチャやフィールド・エンコーディングなどを加えたものである。