Universal Mobile Telecommunications System
これは認証の世界標準であり、ネットワークは携帯電話内の(U)SIMを識別し認証することができる。ネットワーク間のローミングでは入れ替えることで通話を可能にし、そのユーザーが利用可能なサービスの範囲と価格を決定する。ユーザーの加入者情報と認証情報に加えて、(U)SIMは電話帳のためのストレージ領域を提供する。携帯電話上のデータは別のメモリに格納することもできるし、(U)SIMカードに格納することもできる(ただし電話帳の格納に限られている場合が多い)。(U)SIMを別のUMTSまたはGSM方式の携帯電話に移すことができ、そうすることで電話番号などの携帯電話固有の情報がそちらの携帯電話に移されることになる。
日本ではいち早く3Gテクノロジーが採用されたが、それ以前はGSM方式ではなかったため、携帯電話にGSMとの互換機能を組み込む必要がなく、他国に比べると当初から小型軽量の3G携帯電話を実現していた。2002年にNTTドコモが始めたFOMAは、世界初のUMTS仕様(完成前)に準拠した3Gネットワークだった。当初、細部でUMTS規格と非互換な部分もあったが、USIMカードを使っており、USIMカードによるローミングが可能だった(海外旅行の際にUSIMカードをUMTSまたはGSM携帯に入れ替えて利用可能)。NTTドコモもソフトバンクモバイル(2002年12月に3Gを開始)も今ではUMTS規格によるネットワークを運営している。
ハンドオーバーがUMTSからGSMへという一方向だったために起きた問題だったが、現在のネットワークではこの問題は既に解決されている。
UMTSネットワークは当初、GSMに比べると多くの基地局を密に配置する必要があった。ビデオ・オン・デマンド機能に対応した本格的なUMTSでは、基地局は1kmから1.5km間隔で配置する必要があった。これは2100MHz帯をつかう場合であって、850MHzや900MHzといった低い周波数帯をつかう場合はその限りではない。このため2006年以降、低周波数帯のネットワークの採用が増えている。
低周波数帯であっても、UMTSはGSMよりも電力を多く消費する。Appleは初代 iPhone がEDGEを採用した理由としてUMTSの電力消費の多さを挙げた。iPhone 3G のリリースにあたっては、UMTSを使ったときの通話時間はGSMのときの半分になるとしていた。他のメーカーはUMTSとGSMのバッテリー寿命について、また違った見解を示している。バッテリー技術とネットワーク技術が進歩するに従って、この問題は解消されつつある。