GSM網路的架構主要由以下幾個部分組成：
移動台 (MS)：包括移動終端和用戶識別卡（SIM卡）。移動終端負責無線傳輸與處理功能，提供人機接口（如話筒、揚聲器、顯示屏和各種按鍵）。SIM卡存儲認證用戶身份所需的所有信息，執行與保密安全有關的重要操作，防止非法用戶接入網路，並存儲與網路和用戶有關的管理數據。
基站子系統 (BSS)：包括基站收發信台（BTS）和基站控制器（BSC）。BTS是無線接口設備，完全由BSC控制，負責無線傳輸功能。BSC對一個或多個BTS進行控制，負責無線網路資源管理、小區配置數據管理、功率控制和切換等。
網路子系統 (NSS)：包括移動交換中心（MSC）、拜訪位置暫存器（VLR）、歸屬位置暫存器（HLR）、設備識別暫存器（EIR）和鑒權中心（AUC）。MSC負責話音的接續即交換功能、用戶識別、位置登記和更新、越區切換和漫遊服務、計費功能和網路維護等。VLR是HLR的暫存備份，存儲用戶資料以便在漫遊時使用。HLR存儲用戶資料，EIR用於設備識別，AUC實現安全性管理，確定用戶的身份和對呼叫進行加密。
操作維護子系統 (OSS)：包括操作維護中心（OMC），負責對全網進行監控與維護，例如系統的故障診斷與處理、話務量統計、計費等。
GSM系統是第二代移動通信技術（2G），遵循歐洲通信標準化委員會（ETSI）制定的GSM規範。它採用FDMA/TDMA及跳頻的復用方式，具有靈活方便的組網結構，可以滿足用戶的不同需求，並支持基本的話音業務、承載業務、補充業務以及與ISDN相關的各種業務。