每一支手機有一個獨特的15位數字識別號碼，此稱為這支手機的「國際行動裝置識別碼」（International Mobile Equipment Identity，IMEI），類似於一個以太網路位址。當一支手機開啟時，它會廣播它的識別號碼，距離最近的基地台聽到這廣播，向電話網路總部系統驗證。當一支手機移動時，基地台會持續更新它的所在位置，報告給電話網路總部系統；當有人打電話給這支手機時，總部系統知道哪個基地台目前和這支手機聯繫。
手機和訊號最強的基地台通訊，手機持續調節其功率，在它最接近基地台時，使用較低的功率，這可以讓它的電池省電，並且降低對其他手機的干擾。手機若只是處於和基地台保持聯繫狀態的話，使用的功率遠少於通話時的耗功，這是待機時間用天數來衡量、而通話時間以時數來衡量的原因。但是，若手機身處一個低訊號或無訊號地區，它用掉電池的速度就更快，因為它一直在徒勞無功地尋找基地台。
所有手機都使用資料壓縮技術去把訊號壓縮至盡可能更少的位元，然後加入糾錯碼（error correction code），以應付無可避免地把資料傳送到一個嘈雜的無線電頻道裡而遭遇干擾的錯誤情況。我們稍後會再回頭討論這個。
行動電話引發不少政治與社會爭議。頻譜分配顯然是其中之一；在美國，政府限制分配到的頻率的使用，每個頻帶至多只能有兩家公司，這麼一來，頻譜就成為珍貴資源。斯普林特（Sprint）與美國T-Mobile這兩家電信公司於2020年合併，背後動因之一是為了把它們有點分散的頻譜合併起來，以做出更佳使用。
基地塔設立地是另一個潛在衝突源。手機基地塔可不是最富美感的戶外構造物，例如，＜圖表8-3＞是一棵「科學怪松」（Frankenpine）——一座基地塔被偽裝成一棵松樹，卻偽裝得很醜。許多社區不想要這種基地塔設在它們的地盤上，雖然，它們當然想要高品質的電話服務。
手機通訊很容易成為一種被統稱為「刺魟」（stingray，取名自一種名為「StingRay」的商業產品）的設備攻擊的目標，這種設備模仿基地台，使得附近手機與這器材通訊，而不是和真實的基地台通訊（譯註：為了避免與真正的魚類「刺魟」混淆，下文一律把這種器材直接譯為「偽基地台」）。這種偽基地台可被用於被動監測或主動地和手機往來（一種「中間人攻擊」），手機的設計本來就是要與訊號最強的基地台通訊，因此，在一個小區域內，只要一個偽基地台的訊號強過任何附近真實基地台的訊號，它就能成功地遂行攻擊。
