携帯電話のシステムでは、利用者には見えないところで端末ごとに固有の識別番号 (ID) が付与されており、電話番号とIDの対応を事業者の認証センターで把握・管理するシステムをとっている。従って端末に記憶された電話番号を書き換えただけでは、発信元の電話番号は変更されない。発信元端末・受信先端末の判別などは事業者のセンター側で行い、実際の呼び出しや課金などは固有IDによって判断される。また、固有IDは通信認証時に暗号化されて事業者間でやりとりされるため、通信を傍受して固有IDを盗み出すことは困難である。しかし、携帯電話端末からSIMカードまたはFOMAカードを取り出し、そのICからパソコンを使ってデータを抜き出して別のICに書き込み、クローニングする手段が現れた。中国では MAGICSIM や SIMMAX など比較的安く買える書き換え可能なメディアが流通しており、現在アジアを中心にクローン携帯が増加している。1980年代から「μPD403D」というヒューズROM（ヒューズを電気的に焼き切りプログラムを書き込む素子）に固有の電話番号を書き込むID-ROMを悪用し、自動車電話機に別の携帯電話番号を設定した不正な通話が多発したが、当時はクローン携帯ともクローン自動車電話とも呼ばれず単に違法無線と呼んだ。1990年代になり、デジタルツーカーなどのLSIを手がけた日本エルエスアイカードが製造し日本道路公団が普及させたLSIハイウェイカードなどが大量に偽造されて流通し、ハイウェイカード（通称ハイカ）の廃止につながった。これに伴い携帯電話会社は、LSIデータの解析による個人情報流出を防ぐためとして、LSIを利用した一切の携帯電話機種の店頭取扱を廃止し回収することを各社新聞紙上で公示し、概ねKDDIは2000年9月まで、NTTドコモは2000年11月まで、顧客の選ぶ新機種との無料交換を店頭でも広告した。2000年代になって、入力番号と一桁異なる電話番号に電話がかかったり、自分の携帯電話番号に他人の携帯電話への電話連絡が受電されたり、電話番号は正しいが「接続に失敗しました」と液晶ディスプレイに表示されたり、常時通話状態になり通話出来ない等の携帯電話トラブルが多発し、KDDI、NTTともに相次ぐ誤請求や過請求などの苦情に電話番号変更または新機種への無料交換で顧客対応してきた時期があり、朝鮮日報ではいち早く日本のクローン携帯の実態について報道を行った。朝鮮日報がクローン携帯を報じた翌日、新聞各社の一面に「通産省、クローン携帯を否定」とのタイトルで記事が掲載され、それによると通商産業省担当者の見解は、プロトコルトラブルまたはIDサーバーの誤接続に過ぎずクローン携帯ではないとする携帯電話会社の主張と同じであり、クローン携帯の定義は第三世代携帯以降のものであって、第三世代以前のLSIなどを使用したものは違法無線機でありROMを利用するクローン携帯とは呼ばない、今後携帯電話が第三世代機種に移行するなかでクローン携帯はつくりえない、というものだった。 携帯電話通話料金の債務不存在調停事件では、調停期間中に携帯電話会社渉外担当から当事者あてに「契約事故扱で処理し訴訟に移る」と電話があったが、当事者が参考資料として「接続に失敗しました」と液晶表示された写真20枚を提出したところ、営業担当者が電話で謝罪した上で「接続失敗の事実からIDサーバーに至る詳細については営業機密を保持しなければならず裁判所に把握されたくない」と理由を説明し、訴訟取下と料金請求取下による和解を提案した。朝鮮日報はこれについて再度取材を行い、違法無線によるIDサーバーへの誤接続はクローン携帯であると紙上で反論した。中国で若者に人気のあるUSIMカードMAGICSIMやSIMMAXなどの書き換え可能なUSIMカードはGSM方式を採用していた。日本を除く多くの国では国内通話をGSM方式に依存しており、日本でも海外通話・国内通話両対応の国内海外通話兼用携帯電話機などはGSM方式を採用している。こうした携帯電話端末と、書き換え可能なUSIMカードを組み合わせれば日本国内でもクローン携帯を作ることは可能だが、クローン元となる携帯電話ICからまずデータを取得する必要があり、ICデータが盗難に遭わない限りクローン携帯は通常出現しえないとも論じられている。一方、海外では電波傍受により携帯電話機のUSIMカード情報を機械で読み取り、携帯電話がクローンされるという事象が大量に発生し、シンガポールやブラジルなどでの空港では空港などから出た直後に携帯電話で通話をしないように防犯のため呼びかけている。パソコンでMAGICSIMなどのUSIMカードにデータを入力した場合、FOMAカードなどを使用した一般の国内通話用の携帯電話機でのクローンは不可能だが、海外通話可能なFOMAカード携帯電話、またはUSIMカードを使用する携帯電話機などに MAGICSIM 等の付属品である デュアルSIMアダプタを挿入し、同じく付属品である書換仕様のSIMカードを取り付けた場合にはクローン可能であることが紹介されている。また実際に検証もされたが、FOMAなどの携帯電話はGSM方式をとっており、SIMカードもGSMカードであるため、V1形式・V2形式とタイプの違いはあるが、概ね問題なく通話できた。機種変更などした場合に、新しい端末に電話番号を書き移しているように見える作業は、実際にはセンターが把握している電話番号と端末ID（端末の電池ケース内に小さく表示されていることが多い）や固有ID（契約者固有ID）の対応をセンター側で書き換えるための手続きであり、端末内のデータを転写している訳ではない。俗に「灰ロム」などと呼ばれる解約された端末が元の電話番号を表示できる理由は、単にその電話番号が端末内部のメモリに消去されず残っているからであり、その電話番号の契約として通信が利用できるわけではない。一方で、端末の基板を分析・改造するなどして同一の固有ID・端末IDを持つ端末を作れば、それらを事業者側が区別することは不可能に近く、クローン携帯は成立する。しかしそれには、正規の利用者からコピー元の端末を取得しないと不可能に近いため、盗難・紛失による場合は被害者が正しく停止手続きを取れば、クローン携帯の被害は抑止可能であるとされる。このような複製事例は、日本の事業者側から公式には報告されていないが、事業者側への債務不存在などの訴訟をおこなった場合に渉外担当から債務取消の条件として電話番号の変更と機種の変更を条件にした和解が提示さることからも、表向きはIDサーバーエラーとされたクローン携帯使用の痕跡つまり誤接続は依然発生傾向にある。これについて日本の事業者側では、複数の端末が同一のIDを同時に使用すればそれを即座に検出できるシステムになっていると説明し、その様なことが無ければ単一の端末が正当に使用されていると考えるべきで、請求も正当であると主張している。しかし、複数の端末が時間をずらして使用された場合の検出機能については営業機密であるとして説明がない。なお、架空請求詐欺やスパム発信といった犯罪目的に利用される端末では、足跡の残らない回線さえ得られれば良いため、特定の固有ID・端末IDを盗み出す必要はない。ブルートフォース攻撃（総当たり攻撃）等によりランダムなIDで認証が通ったものを利用すれば良く、運悪くただ乗りされた契約者に被害が及ぶ可能性はある。しかし、固有ID・端末IDの組み合わせは天文学的な数に上り、またブルートフォース攻撃による認証を多数回試行すれば、事業者側の認証システムに検知されかねず、また無線であるため電波の発信地点を検知されかねないため、犯罪者側からもあまり現実的な手段とは見られていないようである。現在までそのような事例は少なくとも日本の事業者側から公式には報告されていない。後述する2006年11月に日本のNTTドコモで発生した誤接続・誤課金の事例は、IDを照合する機能を持たない海外事業者の交換機を悪用されたことに起因するもので、後から調査さえすれば事業者側で識別が可能なことから、「識別が不可能」という定義を要する「クローン携帯」にはあたらないとされる。