A Internet sem fio funciona utilizando uma rede sem fio que emprega ondas de rádio para transmitir dados. Um adaptador sem fio conectado a um computador transforma os dados em sinais de rádio que são transmitidos por meio de uma antena. Um roteador sem fio então decodifica o sinal e o envia para a Internet.
O processo também funciona de maneira inversa, o que permite que vários dispositivos que usam Internet sem fio se comuniquem entre si. Os provedores de serviços de Internet sem fio enviam dados na forma de sinais de rádio via cabo ou um transmissor de rádio para uma torre de rádio, que então redireciona os dados para um roteador sem fio. Dependendo da distância entre a torre de rádio e o computador usando a Internet sem fio, os sinais podem pular entre várias torres antes de chegar ao seu destino. Assim que o receptor aceita os sinais, eles viajam para o modem, onde são demodulados. Este processo transforma os sinais em dados utilizáveis que o computador pode interpretar.
Os ISPs sem fio utilizam frequências públicas para se comunicar com os receptores. Eles protegem o sinal de rádio criptografando-o, normalmente por meio da criptografia DES. As frequências usadas para transmitir dados determinam o comprimento operacional e a qualidade do sinal. Um receptor de 900 MHz pode funcionar a uma distância de quase 40 milhas, enquanto os receptores de 5,7 GHz funcionam apenas até 2 milhas. A desvantagem dos receptores que usam frequências mais baixas é que o sinal de rádio pode ser facilmente interrompido por interferências causadas por outros sinais.