Mobilni telefoni z dvema karticama SIM so zasnovani na skoraj enak način kot kateri koli drug telefon z dodatkom drugega oddajnika, ki omogoča izvedbo dveh ločenih modulov za identifikacijo naročnika (SIM). Ti majhni čipi ali kartice se potisnejo na hrbtno stran večine mobilnih telefonov in pomagajo pri sprejemanju mobilnih signalov. Na splošno so programirani tako, da sprejemajo signal iz določenega mobilnega omrežja in sprejemajo signale iz mobilnih stolpov tega omrežja.
Večina mobilnih telefonov z dvojno kartico SIM ohranja uporabo enega edinega omrežja ali telefonskega podjetja. To pomeni, da vsaka kartica SIM deluje pri istem brezžičnem ponudniku. V nekaterih primerih je morda mogoče uporabiti kartico SIM drugega ponudnika z istim telefonom, če je dodatna kartica ustrezne velikosti in ob predpostavki, da mobilni telefon ni zaklenjen. Zaklenjena naprava je programirana tako, da sprejema signale samo ponudnika brezžične povezave, ki je izdal telefon, ne glede na to, katera kartica SIM je vstavljena. Kartica drugega ponudnika v takem telefonu ne bo delovala, razen če je odklene ponudnik brezžične povezave.
Vsi telefoni ne morejo sprejeti kartic z dvojno kartico SIM, vendar so na voljo adapterji, s katerimi lahko skoraj vsak telefon novejšega modela spremenite v telefon z dvojno kartico SIM. Nekateri adapterji morda zahtevajo, da se obe kartici SIM odrežete in namestite, medtem ko lahko drugi nudijo bolj prilagojeno prileganje. Če uporabljate adapterje namesto telefona z dvema karticama SIM, morda ne boste mogli uporabljati obeh SIM hkrati. Uporabniki morajo preklopiti z enega na drugega z uporabo zaslonskega menija.
Popolnoma delujoči mobilni telefoni z dvojno kartico SIM za primerjavo običajno ne zahtevajo, da bi uporabnik izbiral med eno ali drugo kartico SIM. Obe telefonski številki lahko uporabljate hkrati. Ta funkcija je priročna za tiste, ki želijo ločiti poslovne in osebne klice z dvema ločenima telefonskima številkama, kot tudi za tiste, ki pogosto potujejo in želijo lokalno številko za vsako lokacijo.
V nekaterih delih sveta je telefon z dvojno kartico SIM naredil korak naprej s telefoni, ki lahko vsebujejo tri kartice SIM. Ti so na splošno večji od tradicionalnih telefonov z eno SIM kartico. Prav tako niso tako pogosto uporabljeni ali zaželeni kot mobilni telefoni z eno in dvema SIM karticama.
Pomanjkljivosti lastništva mobilnega telefona z dvojno kartico SIM vključujejo večji in bolj zajeten videz ter krajšo življenjsko dobo baterije. Telefone z dvema karticama SIM je na splošno treba polniti veliko pogosteje, razen če vsebujejo dvojne baterije: eno za vsako kartico SIM. Telefoni, ki imajo eno baterijo za vsako kartico SIM, so v tem pogledu precej boljši, a so tudi veliko večji od tradicionalnih telefonov z dvema SIM karticama. Zamenjava v slogu za daljšo življenjsko dobo baterije ali obratno je po presoji potrošnika, pri čemer ima vsaka možnost očitne prednosti in slabosti.