Un microfono wireless funziona utilizzando un trasmettitore wireless, incorporato nel microfono o collegato a un trasmettitore body pack. Il trasmettitore wireless a batteria include un'antenna per la trasmissione di suoni. Un altro dispositivo essenziale che fa funzionare un microfono wireless è un ricevitore wireless, che viene regolato sulla lunghezza d'onda elettromagnetica del trasmettitore, in genere Altissima frequenza o Ultra alta frequenza. Il ricevitore si connette a un auricolare sistema chiuso o un altro dispositivo di output.
Un microfono wireless portatile richiede che una persona tenga il microfono e produce livelli di volume variabili a seconda della distanza dalla sorgente sonora. Alcuni microfoni wireless portatili sono dotati di trasmettitori integrati e funzionano fino a 300 piedi.
In confronto, i microfoni wireless a mani libere, come i microfoni a risvolto, colletto e archetto, possono essere utilizzati con maggiore flessibilità. Questi microfoni sono adatti per le persone che vogliono usare le mani mentre parlano. Ad esempio, le persone che utilizzano proiettori, computer o altre apparecchiature multimediali mentre parlano durante le presentazioni beneficiano dell'utilizzo di microfoni wireless a mani libere.
Il tipo di antenna in un ricevitore e la lunghezza d'onda del segnale sono fattori importanti che influenzano la qualità della trasmissione. I segnali radio ad altissima frequenza sono generalmente meno costosi, in quanto richiedono solo un'antenna singola invece di antenne diversity. I segnali radio ad altissima frequenza offrono una migliore qualità di trasmissione, consentono il funzionamento simultaneo dei sistemi e funzionano bene con i ricevitori diversity.