Un microphone sans fil fonctionne à l'aide d'un émetteur sans fil, qui est intégré au microphone ou attaché à un émetteur de poche. L'émetteur sans fil à piles comprend une antenne pour diffuser des sons. Un autre appareil essentiel qui fait fonctionner un microphone sans fil est un récepteur sans fil, qui est ajusté à la longueur d'onde électromagnétique de l'émetteur, généralement à très haute fréquence ou à ultra haute fréquence. Le récepteur se connecte à un casque à système fermé ou à un autre périphérique de sortie.
Un microphone sans fil à main nécessite une personne pour tenir le microphone, et il produit des niveaux de volume variables en fonction de la distance de la source sonore. Certains microphones sans fil à main sont livrés avec des émetteurs intégrés et fonctionnent jusqu'à 300 pieds.
En comparaison, les microphones sans fil mains libres, tels que les microphones de revers, de col et de serre-tête, peuvent être utilisés avec plus de flexibilité. Ces microphones conviennent aux personnes qui souhaitent utiliser leurs mains tout en parlant. Par exemple, les personnes qui utilisent des projecteurs, des ordinateurs ou d'autres équipements multimédias tout en parlant pendant des présentations bénéficient de l'utilisation de microphones sans fil mains libres.
Le type d'antenne dans un récepteur et la longueur d'onde du signal sont des facteurs importants affectant la qualité de la transmission. Les signaux radio à très haute fréquence sont généralement moins chers, car ils ne nécessitent qu'une seule antenne au lieu d'antennes en diversité. Les signaux radio ultra haute fréquence offrent une meilleure qualité de transmission, permettent le fonctionnement simultané des systèmes et fonctionnent bien avec les récepteurs en diversité.