Kahden SIM -kortin matkapuhelimet on suunniteltu lähes samalla tavalla kuin muutkin puhelimet, ja niihin on lisätty toinen lähetin -vastaanotin, jonka avulla se voi toteuttaa kaksi erillistä SIM -korttia (Subscriber Identity Modules). Nämä pienet pelimerkit tai kortit liukuvat useimpien matkapuhelimien selkään ja auttavat vastaanottamaan matkapuhelinsignaaleja. Ne on yleensä ohjelmoitu ottamaan signaali tietystä matkaviestinverkosta ja vastaanottamaan signaaleja kyseisen verkon solukkotorneista.
Useimmat kahden SIM -kortin matkapuhelimet käyttävät vain yhtä verkkoa tai puhelinyritystä. Toisin sanoen jokainen SIM -kortti toimii saman langattoman palveluntarjoajan alla. Joissakin tapauksissa voi olla mahdollista käyttää toisen palveluntarjoajan SIM -korttia samalla puhelimella, jos lisäkortti on oikean kokoinen ja olettaen, että matkapuhelin ei ole lukittu. Lukittu laite on ohjelmoitu vastaanottamaan vain puhelimen myöntäneen langattoman palveluntarjoajan signaaleja riippumatta siitä, mikä SIM -kortti on asetettu. Toisen palveluntarjoajan kortti ei toimi tällaisessa puhelimessa, ellei langaton palveluntarjoaja avaa sitä.
Kaikki puhelimet eivät voi hyväksyä kahta SIM -korttia, mutta saatavilla on sovittimia, joilla lähes kaikki myöhäismalliset puhelimet muutetaan kahden SIM -kortin puhelimiksi. Jotkut sovittimet saattavat vaatia molempien SIM -korttien leikkaamisen ja asentamisen, kun taas toiset voivat tarjota räätälöityä istuvuutta. Kun käytät sovittimia kahden SIM -kortin puhelimen sijaan, molempien SIM -korttien käyttö ei ehkä ole mahdollista samanaikaisesti. Käyttäjien on vaihdettava yhdestä toiseen käyttämällä ruutuvalikkoa.
Täysin toimivat kahden SIM -kortin matkapuhelimet eivät yleensä vaadi käyttäjää valitsemaan yhden tai toisen SIM -kortin välillä. Molempia puhelinnumeroita voidaan käyttää samanaikaisesti. Tämä ominaisuus on kätevä niille, jotka haluavat erottaa liike- ja henkilökohtaiset puhelut kahdella erillisellä puhelinnumerolla, sekä niille, jotka matkustavat usein ja haluavat paikallisen numeron kullekin sijainnille.
Joissakin osissa maailmaa kahden SIM -kortin puhelin on otettu askeleen pidemmälle puhelimilla, joihin mahtuu kolme SIM -korttia. Nämä ovat yleensä suurempia kuin perinteiset yhden SIM-puhelimet. Niitä ei myöskään käytetä tai haluta yhtä laajalti kuin yhden ja kahden SIM -kortin matkapuhelimia.
Kahden SIM -kortin matkapuhelimen haittapuolia ovat suurempi ja tilaa vievä ulkonäkö sekä lyhyempi akun käyttöikä. Kahden SIM -kortin puhelimet on yleensä ladattava paljon useammin, elleivät ne sisällä kahta paristoa: yksi kullekin SIM -kortille. Puhelimet, joissa on yksi akku kullekin SIM -kortille, ovat tässä suhteessa paljon parempia, mutta ovat myös paljon suurempia kuin perinteiset kahden SIM -puhelimet. Vaihto tyylikkäästi pidempään akun käyttöikään tai päinvastoin on kuluttajan harkinnan mukaan, ja kummallakin vaihtoehdolla on ilmeisiä etuja ja haittoja.