Thẻ SIM chỉ hoạt động trên điện thoại GSM. Điện thoại CDMA, một loại điện thoại chính khác, không có khe cắm thẻ SIM nên không tương thích với việc sử dụng thẻ SIM.
Một số điện thoại bị khóa nhà cung cấp dịch vụ và sẽ chỉ hoạt động với thẻ SIM của một số công ty điện thoại nhất định. Ngoài ra, thẻ micro-SIM và nano-SIM đã được tạo ra chỉ phù hợp với các điện thoại được thiết kế để tương thích. Hai mạng di động chính của Hoa Kỳ sử dụng điện thoại GSM là AT&T và T-Mobile, trong khi điện thoại CDMA được sử dụng trên mạng Sprint và Verizon. Vì các điện thoại GSM và CDMA này sử dụng các công nghệ hoàn toàn khác nhau nên chúng chỉ có thể hoạt động với các nhà cung cấp dịch vụ sử dụng công nghệ tương ứng của họ.
