Клетъчната мрежа представлява разпределена телефонна мрежа чрез радиовръзка, съставена от множество съседни една на друга „клетки“, всяка от които е обслужвана от отделен предавател с фиксирано местоположение, наречен базова станция. Всяка клетка покрива определена площ, а всички клетки заедно осигуряват радио покритие на значително по-широк географски регион. Това дава възможност да бъдат обслужвани едновременно множество мобилни устройства (например мобилни телефони, пейджъри и др.), независимо от това дали са стационарни или се движат от една клетка в друга, и да се осъществява радиовръзка между тях.
Преди налагането на клетъчните мрежи също са се ползвали мобилни радиотелефони – например в колите. В тогавашната радиотелефонна система обаче е имало само една централна антенна кула във всеки град и ограничен брой (може би 25) канали за използване от тази кула. Това означава, че телефонът в колата се нуждае от мощен предавател, така че да може да осъществи радиовръзка на разстояние 50 – 100 km. Това също означава, че не е възможно много хора едновременно да използват радиотелефоните си, тъй като няма достатъчни канали.
Клетъчните мрежи предлагат редица предимства пред другите им алтернативи:
повишен капацитет (обслужване на много потребители едновременно)
понижен разход на енергия (както от индивидуалните устройства, така и от базовата станция)
по-широко покритие
ниски смущенияЕдин прост пример за клетъчна мрежа е системата за радиовръзка на шофьорите на старите таксита, при която компанията поддържа няколко приемо-предавателя в града, всеки управляван от отделен оператор.
