Ne disposant pas d'une autorisation d'utilisation de fréquences et donc de boucle locale radio, les MVNO (mobile virtual network operator) contractent des partenariats avec des opérateurs mobiles historiques, dits " opérateurs hôtes ", pour leur acheter de la capacité en gros (minutes de téléphonie, SMS, accès Internet…), afin de proposer une gamme de forfaits à leurs clients.

Les MVNO spécifient leurs propres cartes SIM. Ils sont interfacés avec le système d'information de l'opérateur hébergeur pour ordonner des actes de gestion sur la ligne téléphonique (ex : activation/désactivation de la carte SIM) ou spécifier son profil. Ils gèrent également directement la relation avec leurs clients et la facturation.

Au-delà de ce socle commun, plusieurs types d'opérateurs mobiles virtuels existent, en fonction de leur degré d'autonomie vis-à-vis de leurs opérateurs hôtes:

• le light MVNO, qui s'appuie sur l'architecture radio et cœur de réseau de l'opérateur hôte et achète des services de bout en bout
• le full MVNO, qui s'appuie sur son propre cœur de réseau et achète un accès aux boucles locales radio d'un ou plusieurs opérateurs hôtes. Cette architecture technique permet de gagner en autonomie et en indépendance technique et favorise donc le déploiement de services à valeur ajoutée et d'innovations.

Depuis leur arrivée, les MVNO ont connu une augmentation significative de leur part de marché, passant de 6 à près de 12%, entre 2009 et 2017.