Ponsel Dual SIM dirancang dengan cara yang hampir sama dengan ponsel lainnya dengan tambahan transceiver kedua yang memungkinkannya untuk mengimplementasikan dua Subscriber Identity Module (SIM) yang terpisah. Chip atau kartu kecil ini meluncur ke bagian belakang sebagian besar ponsel dan membantu menangkap sinyal seluler. Mereka umumnya diprogram untuk mengambil sinyal dari jaringan seluler tertentu, menerima sinyal dari menara seluler jaringan itu.
Kebanyakan ponsel dual SIM mempertahankan penggunaan satu jaringan tunggal atau perusahaan telepon. Artinya, setiap kartu SIM beroperasi di bawah penyedia nirkabel yang sama. Dalam beberapa kasus dimungkinkan untuk menggunakan kartu SIM dari penyedia kedua dengan telepon yang sama, asalkan kartu tambahan berukuran tepat dan dengan asumsi bahwa telepon seluler tidak terkunci. Perangkat terkunci diprogram untuk hanya menerima sinyal oleh penyedia nirkabel yang mengeluarkan telepon tidak peduli kartu SIM mana yang dimasukkan. Kartu dari penyedia lain tidak akan berfungsi di telepon seperti itu kecuali jika dibuka oleh penyedia nirkabel.
Tidak semua ponsel dapat menerima kartu SIM ganda, tetapi ada adaptor yang tersedia untuk mengubah hampir semua ponsel model terbaru menjadi ponsel SIM ganda. Beberapa adaptor mungkin memerlukan kedua kartu SIM untuk dipotong dan dipasang, sementara yang lain mungkin menawarkan kesesuaian yang lebih disesuaikan. Saat menggunakan adaptor alih-alih telepon SIM ganda, kedua SIM mungkin tidak dapat digunakan secara bersamaan. Pengguna harus beralih dari satu ke yang lain dengan menggunakan menu di layar.
Ponsel dual SIM yang berfungsi penuh, sebagai perbandingan, biasanya tidak mengharuskan pengguna untuk memilih antara satu SIM atau lainnya. Kedua nomor telepon dapat digunakan secara bersamaan. Fitur ini nyaman bagi mereka yang ingin memisahkan panggilan bisnis dan pribadi menggunakan dua nomor telepon terpisah, serta mereka yang sering bepergian dan menginginkan nomor lokal untuk setiap lokasi.
Di beberapa bagian dunia, ponsel dual SIM telah melangkah lebih jauh dengan ponsel yang dapat menampung tiga kartu SIM. Ini umumnya lebih besar daripada telepon satu-SIM tradisional. Mereka juga tidak banyak digunakan atau diinginkan seperti ponsel SIM tunggal dan ganda.
Kerugian memiliki ponsel dual SIM termasuk tampilan yang lebih besar dan lebih besar, serta masa pakai baterai yang lebih pendek. Ponsel dengan SIM ganda umumnya harus diisi lebih sering kecuali jika berisi baterai ganda: satu untuk setiap kartu SIM. Ponsel yang memiliki satu baterai untuk setiap SIM jauh lebih baik dalam hal ini, tetapi juga jauh lebih besar daripada ponsel dual SIM tradisional. Pertukaran gaya untuk masa pakai baterai yang lebih lama atau sebaliknya adalah pada kebijaksanaan konsumen, dengan salah satu opsi memiliki kelebihan dan kekurangan yang jelas.