Rádióhullámokkal működő telefon, ahol a hálózatot ún. bázisállomások alkotják, melyek egymással és a telefonokkal is kommunikálnak.
A mobiltelefon elődje a rádiótelefon volt, amely VHF és UHF frekvenciákon működött ezzel ritkán lakott vidékeken és nagy távolságokon is alkalmas volt a beszéd továbbítására. Ebből következtek azonban hátrányai is; a készülék nagy mérete, a nehézkes kezelhetőség és a bázisállomások korlátozott kapacitása. Az első kereskedelmi jellegű rádiótelefonos szolgáltatók a '70-es évek elején jelentek meg az Egyesült Államokban.
Az első celluláris mobiltelefonok Japánban és a skandináv országokban jelentek meg, a technika sokkal fejlettebb volt mint a rádiótelefonoké.
A rendszer működésének alapja a bázisállomás, amely kapcsolatban áll a többi bázisállomással és a mobiltelefonokkal egyaránt. A bázisállomások hálózata alkotja a celluláris hálózatot, amelyek elméletileg biztosítják azt, hogy a telefonok mindig „lássák” valamelyik bázisállomást, így kapcsolódnak a teljes távközlési hálózathoz. A celláknak öt különböző mérete van, macro, micro, pico, femto, valamint „esernyő”. A cella mérete a terep tulajdonságaitól, valamint ez előre várható forgalomtól függ. Minél rosszabbak a terepviszonyok (hegyek, magas házak, stb.), és nagyobb a várható forgalom, annál sűrűbben kell a bázisállomásokat elhelyezni, annál kisebbek a cellák.
A mobiltelefon elterjedése a digitális GSM szolgáltatás elindulásával jött igazán lendületbe a '90-es évek elején. Ekkor jött létre a GSM szabvány amely a 900 MHz frekvenciát használja. A nyomtatott áramköri lapkák miniatürizációjával a készülékek egyre kisebbé váltak, és megjelentek az első értéknövelt szolgáltatások, mint az SMS, a hívószámkijelzés. Az évezred végére a mobiltelefon mérete tovább csökkent, a képernyő mérete megnőtt, lehetővé váltak az első egyszerű multimédiás programok, köztük is a mobil Internet első kezdeménye a WAP.
A mobiltelefonos penetráció továbbra is rohamosan nőtt, a 2000-es évek elejére a fejlett nyugat-európai, és skandináv országokban megközelítette, majd el is érte a 100%-ot. 2001-ben a japán NTT-DoCoMo elindította az első kereskedelmi 3G szolgáltatást. A készülékekben megjelentek a színes grafikus kijelzők, a kamerák és a zenelejátszók, amelyek lehetővé tették a multimédiás üzenetek (MMS), képek, zenék készítését, megjelenítését és küldését. A 3G hálózatok fejlődésével megjelentek az első mobil böngészők. A képernyő mérete tovább nőtt, majd az Apple iPhone érintőképernyőjének 2007-es megjelenésével átvette a billentyűzet szerepét is. Azóta ez a megoldás rohamos terjedésnek indult, és mára az új mobiltelefonok csaknem harmada ilyen megoldással készül. A telefonok funkcióinak bővülésével egyre komolyabbak lettek az operációs rendszereik is. Sokáig a Nokia Symbian alapú oprendszere uralta a piacot, gyökeres változás az Apple iOS, illetve a Google Android piacra lépésével történt. Azóta a két rendszer átvette a vezetést a Nokiától, amely lemaradni látszik a versenyben.
Mindezek ellenére, a mobiltelefonok felépítése alapjában véve változatlan maradt, fő egységei; az akkumulátor, az elektronika, a SIM kártya és a kijelző és a mára opcionálissá vált billentyűzet. A SIM kártya azonosítja a hívót, tartalmazza az előfizetés adatait. SIM kártya nélkül a telefon csak vészhívások lebonyolítására alkalmas. A másik azonosító kód az IMEI szám amelyik a készülék azonosítója.