หลักการทำงานของเครื่องตรวจจับสัญญาณมือถือนั้นใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์สเปกตรัมวิทยุ โดยจะใช้โพรบความถี่วิทยุหรือเสาอากาศเพื่อตรวจจับ ค้นหา และระบุการมีอยู่ของอุปกรณ์เคลื่อนที่โดยการสแกนความถี่วิทยุโดยรอบ

อุปกรณ์เคลื่อนที่จะปล่อยสัญญาณไร้สายเมื่อใช้งาน เช่น สัญญาณ GSM, CDMA, 3G, 4G, 5G และ Wi-Fi เครื่องตรวจจับสัญญาณมือถือจะตรวจสอบสเปกตรัมของสัญญาณโดยรอบ และวิเคราะห์ลักษณะของสัญญาณที่ตรวจพบ เพื่อพิจารณาว่ามีหรือไม่มีอุปกรณ์เคลื่อนที่
เมื่อเครื่องตรวจจับสัญญาณมือถือสแกนสัญญาณ จะวิเคราะห์และจดจำสัญญาณตามความถี่ ความแรง และคุณลักษณะอื่นๆ คุณสมบัติเหล่านี้สามารถช่วยระบุได้ว่าสัญญาณมาจากอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์วิทยุอื่นหรือไม่
เครื่องตรวจจับสัญญาณมือถือยังสามารถระบุตำแหน่งของอุปกรณ์โทรศัพท์ผ่านเทคโนโลยีระบุตำแหน่งได้ สามารถใช้ความแรงของสัญญาณที่แตกต่างกันหรือการหน่วงเวลาระหว่างเครื่องรับหลายเครื่องเพื่อกำหนดทิศทางและระยะห่างของอุปกรณ์โทรศัพท์ที่สัมพันธ์กับเครื่องตรวจจับ
โดยทั่วไป เครื่องตรวจจับสัญญาณมือถือใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์สเปกตรัมวิทยุเพื่อตรวจจับ ระบุ และระบุตำแหน่งอุปกรณ์โทรศัพท์มือถือ สามารถช่วยให้เจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัยและหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายตรวจสอบและควบคุมกิจกรรมการสื่อสารไร้สายเพื่อรักษาความปลอดภัยและปกป้องความเป็นส่วนตัว