Mediatheken sind Online-Speicher für Programmbeiträge einzelner Sender. Auf diese kann entweder über die Website des jeweiligen Senders zugegriffen werden oder sie stehen als HbbTV-Anwendungen über die rote Farbtaste [red button] der Fernbedienung zur Verfügung.

Mediatheken ermöglichen zeitversetztes Fernsehen [timeshift television], was medienrechtlich auch als nicht-lineares Fernsehen bezeichnet wird. Es ist allerdings zu berücksichtigen, dass Programmbeiträge in Mediatheken stets nur für eine festgelegte Zeitdauer gespeichert sind. Diese liegt üblicherweise bei 14 Tagen bis vier Wochen.