Ein wesentliches Element, welches für die Funktion des Mobilfunknetzes unerlässlich ist, ist die Basisstation. Zu unterscheiden sind hier die GSM-Basisstation und Node B. Node B stellt die Basis für UMTS-Netze dar. Die Basisstation versorgt die einzelnen Funkzellen mit Signalen. Basisstationen dienen in erster Linie der Überwachung der Empfangsqualität, der Sendeleistung und der Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung von Signalen.
Um eine flächendeckende Mobilfunkversorgung garantieren zu können, müssen die Betreiber die Basisstationen an den verschiedensten Orten aufstellen bzw. anbringen. Folgende Standort eignen sich für die Anbringung der GSM-Basisstationen: Sendetürme, Hauswände, Schornsteine, Dächer, Kirchtürme und Wassertürme.
Der wichtigste Bestandteil der Basisstationen sind die Antennen. Die Sektorantennen bündeln die Funkwellen. Je mehr Sektorantennen eine Basisstation hat, umso größer wird die Bandbreite des jeweiligen Netzes und es können mehr Gespräche vermittelt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass mehrere Mobilfunknetzbetreiber die gleiche Basisstation nutzen und ebenfalls ihre Antenne anbringen.
Jede Mobilfunkantenne setzt sich aus mehreren kleinen Antennen, so genannten Dipolen, zusammen.
Neben den Antennen sind so genannte Versorgungseinheiten in die Basisstationen verbaut. In diesen befinden sich die Steuerungselemente.