Τα κινητά τηλέφωνα με διπλή SIM έχουν σχεδιαστεί σχεδόν με τον ίδιο τρόπο όπως οποιοδήποτε άλλο τηλέφωνο με την προσθήκη ενός δεύτερου πομποδέκτη που του επιτρέπει να υλοποιεί δύο ξεχωριστές μονάδες ταυτότητας συνδρομητή (SIM). Αυτά τα μικρά τσιπ ή κάρτες γλιστρούν στο πίσω μέρος των περισσότερων κινητών τηλεφώνων και βοηθούν στη λήψη σημάτων κινητής τηλεφωνίας. Γενικά είναι προγραμματισμένοι να λαμβάνουν το σήμα από ένα συγκεκριμένο δίκτυο κινητής τηλεφωνίας, λαμβάνοντας σήματα από τους κυψελοειδείς πύργους αυτού του δικτύου.
Τα περισσότερα κινητά τηλέφωνα με διπλή SIM διατηρούν τη χρήση ενός μοναδικού δικτύου ή μιας εταιρείας τηλεφωνίας. Δηλαδή, κάθε κάρτα SIM λειτουργεί υπό τον ίδιο πάροχο ασύρματης σύνδεσης. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να είναι δυνατή η χρήση μιας κάρτας SIM από έναν δεύτερο πάροχο με το ίδιο τηλέφωνο, υπό την προϋπόθεση ότι η πρόσθετη κάρτα έχει το κατάλληλο μέγεθος και με την υπόθεση ότι το κινητό τηλέφωνο δεν είναι κλειδωμένο. Μια κλειδωμένη συσκευή είναι προγραμματισμένη να λαμβάνει σήματα μόνο από τον πάροχο ασύρματης επικοινωνίας που εξέδωσε το τηλέφωνο, ανεξάρτητα από την κάρτα SIM που έχει τοποθετηθεί. Μια κάρτα από άλλο πάροχο δεν θα λειτουργήσει σε ένα τέτοιο τηλέφωνο εκτός και αν ξεκλειδωθεί από τον πάροχο ασύρματης επικοινωνίας.
Δεν μπορούν όλα τα τηλέφωνα να δέχονται κάρτες διπλής SIM, αλλά υπάρχουν διαθέσιμοι προσαρμογείς για να μετατρέψουν σχεδόν οποιοδήποτε τηλέφωνο τελευταίου μοντέλου σε τηλέφωνο διπλής SIM. Ορισμένοι προσαρμογείς μπορεί να απαιτούν την κοπή και την τοποθέτηση και των δύο καρτών SIM, ενώ άλλοι μπορεί να προσφέρουν πιο προσαρμοσμένη εφαρμογή. Όταν χρησιμοποιείτε προσαρμογείς αντί για τηλέφωνο με διπλή SIM, ενδέχεται να μην είναι δυνατή η ταυτόχρονη χρήση και των δύο SIM. Οι χρήστες πρέπει να αλλάζουν από το ένα στο άλλο χρησιμοποιώντας ένα μενού στην οθόνη.
Τα κινητά τηλέφωνα διπλής SIM με πλήρη λειτουργία, συγκριτικά, συνήθως δεν απαιτούν από τον χρήστη να επιλέξει μεταξύ της μίας ή της άλλης SIM. Και οι δύο αριθμοί τηλεφώνου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα. Αυτή η λειτουργία είναι βολική για όσους επιθυμούν να διαχωρίσουν επαγγελματικές και προσωπικές κλήσεις χρησιμοποιώντας δύο ξεχωριστούς αριθμούς τηλεφώνου, καθώς και όσους ταξιδεύουν συχνά και θέλουν έναν τοπικό αριθμό για κάθε τοποθεσία.
Σε ορισμένα μέρη του κόσμου το τηλέφωνο με διπλή SIM έχει προχωρήσει ένα βήμα παραπέρα με τηλέφωνα που μπορούν να χωρέσουν τρεις κάρτες SIM. Αυτά είναι γενικά πιο ογκώδη από τα παραδοσιακά τηλέφωνα με μία κάρτα SIM. Επίσης, δεν χρησιμοποιούνται ή επιθυμούνται τόσο ευρέως όσο τα κινητά τηλέφωνα με μία ή δύο SIM.
Τα μειονεκτήματα στην κατοχή ενός κινητού τηλεφώνου με διπλή SIM περιλαμβάνουν μεγαλύτερη και πιο ογκώδη εμφάνιση, καθώς και μικρότερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας. Τα τηλέφωνα με διπλή SIM γενικά πρέπει να φορτίζονται πολύ πιο συχνά, εκτός εάν περιέχουν διπλές μπαταρίες: μία για κάθε κάρτα SIM. Τα τηλέφωνα που έχουν μία μπαταρία για κάθε έκθεση SIM πολύ καλύτερα από αυτή την άποψη, αλλά είναι επίσης πολύ μεγαλύτερα από τα παραδοσιακά τηλέφωνα με διπλή SIM. Η αντιστάθμιση του στυλ για μεγαλύτερη διάρκεια ζωής της μπαταρίας ή το αντίστροφο είναι στη διακριτική ευχέρεια του καταναλωτή, με οποιαδήποτε επιλογή να έχει προφανή πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.