對絕大多數人而言，最常見的無線通訊系統是手機／行動電話，這是一項在1980年代幾乎還不存在的技術，但現在被全球過半數人口使用。手機是本書討論的種種主題——硬體、軟體、通訊——的一個案例研究，伴隨著豐富的社會、經濟、政治及法律爭議。
第一個商用手機系統是AT&T於1980年代開發出來的，當時的手機很笨重，廣告中，使用者提著一個裝電池的小手提箱，站在有天線的一輛車旁邊。
為何手機的英文名稱是「cell phone」呢？因為頻譜及無線電範圍皆有限，一個地區被劃分為「細胞」（cells），像許多六邊形構成的蜂巢（參見＜圖表8-2＞），每個細胞有一個基地台（base station），基地台與電話系統的其他部分連結。手機通話時，接收及傳送訊號的是最靠近的基地台，當手機從一個細胞移動至另一個細胞時，正在通話中的訊號就從之前那個細胞中的基地台移交給現在這個細胞中的基地台處理，多數時候，使用者不知道他從一個基地台的轄區進入了另一個基地台的轄區。
由於接收功率的下滑與距離平方成反比，分配到的頻譜內的頻帶在非鄰近的細胞中可以重複使用，不會有明顯的干擾，這個洞察使得能夠有效地使用有限的頻譜。在＜圖表8-2＞中，細胞1中的基地台不會和細胞2至細胞7中的基地台共用頻率，但可以和細胞8至細胞19的基地台共用，因為那些細胞離得夠遠，可以避免相互干擾。這其中的細節取決於其他因素，例如天線型態；這圖示只是一個理想化概念。
細胞的大小不一，直徑從幾百公尺到幾十公里皆有，取決於流量、地形、障礙物等等。
手機是正規電話網路的一部分，但手機透過無線電波，經由基地台這橋梁，和這正規電話網路連結，而不是透過線路。手機的精髓是可移動性——能長距離移動，且經常是高速移動，可能在完全未示警之下，出現於一個新地點，例如長途飛行到目的地後，再度開機不會有任何異樣。
手機共用一個狹窄的無線電頻譜，傳輸資訊的容量有限。由於手機使用電池，它們必須以低無線電功率運作，而且，根據規則，他們的傳輸功率受限，以避免相互干擾。電池愈大，需要充電的間隔時間愈長，但手機也會因此愈大且愈重，這是設計師必須做出的另一個權衡。
手機系統在世界不同地區使用不同的頻帶，但通常介於900 MHz和1900 MHz之間，較新的手機（例如5G手機）也使用較高的頻率。每一個頻帶被區分成多頻道，一個交談使用一方向一個頻道，所有手機在一細胞內共用訊號頻道，這些訊號頻道也用於簡訊及一些系統的資料傳輸。 （相關報導： LINE已讀功能讓人壓力大！原始設計理念曝光，網驚：有滿滿洋蔥 ｜ 更多文章 ）
每一支手機有一個獨特的15位數字識別號碼，此稱為這支手機的「國際行動裝置識別碼」（International Mobile Equipment Identity，IMEI），類似於一個以太網路位址。當一支手機開啟時，它會廣播它的識別號碼，距離最近的基地台聽到這廣播，向電話網路總部系統驗證。當一支手機移動時，基地台會持續更新它的所在位置，報告給電話網路總部系統；當有人打電話給這支手機時，總部系統知道哪個基地台目前和這支手機聯繫。
