Bistvene elektromehanske funkcije, zaradi katerih telefon deluje, so dokaj preproste in enostavne. Ta razlaga opisuje postopke, zaradi katerih deluje stacionarni telefon. Postopki, zaradi katerih delujejo mobilni telefoni in ki omogočajo delovanje telefonov Voice over Internet Protocol (VoIP), so nekoliko bolj zapleteni, zato so potrebni radijski valovi in internetni protokol (IP). Osnovna načela za delovanje katerega koli telefona pa so enaka.
Da bi stacionarni telefon deloval, morata dve bakreni žici oddajati dve stvari:
signali in glas. Dve žici, običajno prevlečeni z zeleno in rdečo, sta srce procesa, zaradi katerega telefon deluje. Medtem ko telefon leži na kavlju ali v nosilcu, kondenzator v nosilcu telefona omejuje količino električnega toka, ki teče do zvonca, pravzaprav čip v majhnem zvočniku. Kondenzator preprečuje kratek stik v žicah in oprema lokalne telefonske centrale prepozna, da je telefon odložen.
Za pravilno delovanje telefona se mora zvok prenašati po istih žicah, ki aktivirajo zvonjenje. Slušalka vseh telefonov vsebuje mikrofon, ki omogoča prenos zvočnih impulzov v električne impulze. Drugi sestavni del slušalke, sprejemnik, pretvarja zvočno modulirani električni tok nazaj v zvočne valove in glas se sliši. Prenos in sprejem glasu je torej odvisen od zvočnih valov in električnega utripa.
Ko je telefon v držalu, je električno priključen samo zvonec, čip. Ko telefon sprejme dohodni klic, lokalna telefonska centrala pošlje visokonapetostni izmenični tok (AC) na stikalo nosilca. Ta prenapetost preglasi kondenzator in integrirano vezje (IC) nosilca povzroči zvonjenje telefona. Za telefone v ZDA je ta val običajno v območju 20 hercev (Hz). Telefon, ki sprejema klic, se izbere prek večfrekvenčnih impulzov klicnega tona (DTMF), gumbov na telefonski tipkovnici kličočega. Ko se dvignejo oddajne in sprejemne slušalke, stikalo v nosilcu prenese električne valove iz izmeničnega toka v enosmerni tok (DC), kar omogoča prenos govora po dveh žicah. Dve osnovni stikali nato napajata uporovne kratke stike na svojih žicah, s čimer ustvarita klicni ton na oddajnem koncu in aktivirata zvonjenje na sprejemnem koncu.
Primarne žice telefona potekajo od telefonov do telefonskih vtičnic in do vhodnih omaric v domu ali zgradbi. Od tam telefonski kabli, napeti na vseprisotne telefonske drogove vzdolž ulice, prenašajo klice na lokalno centralo. Iz lokalne centrale, optičnih vlaken, radijskega prenosa in, za klice na dolge razdalje, satelitskih prenosov prenašajo klic do cilja, kjer se konča nazaj znotraj dveh bakrenih žic.
Radijski valovi se uporabljajo za pravilno delovanje mobilnega telefona. Za delovanje VoIP telefona se uporabljajo internetni protokoli (IP), digitalizacija omrežja in paketno preklapljanje.