Olennaiset sähkömekaaniset toiminnot, jotka saavat puhelimen toimimaan, ovat melko yksinkertaisia ja yksinkertaisia. Tämä selitys kuvaa prosesseja, jotka saavat lankapuhelimen toimimaan. Prosessit, jotka saavat matkapuhelimet toimimaan ja jotka mahdollistavat Voice over Internet Protocol (VoIP) -puhelimet toimimaan, ovat hieman monimutkaisempia, mikä edellyttää radioaaltoja ja Internet -protokollaa (IP). Perusperiaatteet minkä tahansa puhelimen toimimiseksi ovat kuitenkin samat.
Jotta lankapuhelin toimisi, kahden kuparijohdon on lähetettävä kaksi asiaa:
signaaleja ja ääntä. Kaksi johdinta, yleensä päällystetty vihreällä ja punaisella, ovat puhelimen toiminnan prosessin ydin. Vaikka puhelin lepää koukussa tai telineessään, puhelimen telineen sisällä oleva kondensaattori rajoittaa soittoäänelle virtaavan sähkövirran määrää, itse asiassa sirua pienessä kaiuttimessa. Kondensaattori estää oikosulun johtimissa ja paikallinen puhelinvaihdelaite tunnistaa puhelimen olevan katkaistu.
Jotta puhelin toimisi oikein, ääni on välitettävä samoja johtoja pitkin, jotka aktivoivat soittoäänen. Kaikkien puhelimien luurissa on mikrofoni, joka mahdollistaa äänipulssien siirtämisen sähköpulsseiksi. Luurin toinen kiinteä osa, vastaanotin, muuntaa äänimoduloidun sähkövirran takaisin ääniaalloiksi ja ääni kuuluu. Äänen lähettäminen ja vastaanottaminen riippuu siis sekä ääniaalloista että sähköisestä pulssista.
Kun puhelin on telineessään, vain soittoääni, siru, on kytketty sähköisesti. Kun puhelin vastaanottaa saapuvan puhelun, paikallinen puhelinvaihde lähettää suurjännitevirta -aaltoa (AC) telakan kytkimelle. Tämä aalto ohittaa kondensaattorin ja telineen integroitu piiri (IC) saa puhelimen soimaan. Yhdysvalloissa puhelimissa tämä aalto on yleensä 20 hertsin (Hz) alueella. Puhelun vastaanottava puhelin valitaan valintaäänen monitaajuus (DTMF) -pulsseilla, soittajan puhelimen näppäimistön painikkeilla. Kun lähettimiä ja vastaanottavia luureja nostetaan, telineen kytkin siirtää sähköiset ylijännitteet vaihtovirrasta tasavirtaan (DC), jolloin ääni voidaan siirtää kahden johdon yli. Kaksi telakytkintä sitten virransyöttövastukset oikosulussa vastaavien johtojensa yli, tuottavat valintaäänen lähetyspäähän ja aktivoivat soittoäänen vastaanottopäässä.
Puhelimen ensisijaiset johdot kulkevat puhelimista puhelinpistorasioihin ja kodin tai rakennuksen sisäänkäyntirasioihin. Sieltä kadun varrella oleviin kaikkialla oleviin puhelinpylväisiin kiristetyt puhelinjohdot välittävät puhelut paikalliselle keskukselle. Paikallisesta keskuksesta, kuituoptisista linjoista, radiolähetyksistä ja kaukopuheluista satelliittilähetykset kuljettavat puhelun määränpäähänsä, jossa se päätyy takaisin kahden kuparijohdon sisään.
Radioaaltoja käytetään tekemään matkapuhelimesta oikein. Internet -protokollia (IP), verkon digitointia ja pakettikytkentää käytetään VoIP -puhelimen toimimiseen.