Internet không dây hoạt động bằng cách sử dụng mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến để truyền dữ liệu. Bộ điều hợp không dây được kết nối với máy tính sẽ biến đổi dữ liệu thành tín hiệu vô tuyến được truyền qua ăng-ten. Sau đó, một bộ định tuyến không dây sẽ giải mã tín hiệu và gửi nó đến Internet.
Quy trình này cũng hoạt động theo cách khác, cho phép nhiều thiết bị sử dụng Internet không dây giao tiếp qua lại. Các nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây gửi dữ liệu dưới dạng tín hiệu vô tuyến qua cáp hoặc bộ phát vô tuyến đến tháp vô tuyến, sau đó chuyển hướng dữ liệu đến bộ định tuyến không dây. Tùy thuộc vào khoảng cách giữa tháp radio và máy tính sử dụng Internet không dây, các tín hiệu có thể nhảy giữa nhiều tháp trước khi đến đích. Khi người nhận chấp nhận các tín hiệu, chúng sẽ di chuyển đến modem, đây là nơi chúng được giải điều chế. Quá trình này biến đổi các tín hiệu thành dữ liệu có thể sử dụng được mà máy tính có thể diễn giải.
ISP không dây sử dụng tần số công cộng để giao tiếp với bộ thu. Chúng bảo vệ tín hiệu vô tuyến bằng cách mã hóa nó, thường là thông qua mã hóa DES. Các tần số được sử dụng để truyền dữ liệu xác định độ dài hoạt động và chất lượng tín hiệu. Máy thu 900 MHz có thể hoạt động ở khoảng cách gần 40 dặm, trong khi máy thu 5,7 GHz chỉ hoạt động trong phạm vi 2 dặm. Nhược điểm của máy thu sử dụng tần số thấp hơn là tín hiệu vô tuyến có thể dễ dàng bị gián đoạn do nhiễu do các tín hiệu khác gây ra.