GSM को मध्यम स्तर की सुरक्षा के साथ डिज़ाइन किया गया था। इस प्रणाली का अभिकल्पन, उपयोगकर्ता की पहचान एक पूर्व-साझा कुंजी और चुनौती-प्रतिक्रिया के प्रयोग से सुनिश्चित करने के लिए हुआ था। उपयोगकर्ता और बेस स्टेशन के बीच के संवाद को कूटबद्ध किया जा सकता है। UMTS का विकास एक वैकल्पिक USIM प्रवर्तित करता है, जो कि ज़्यादा सुरक्षा देने के लिए एक लंबी पहचान कुंजी का प्रयोग करती है, साथ ही साथ उपयोगकर्ता और नेटवर्क को परस्पर प्रमाणित करती है - जबकि GSM केवल उपयोगकर्ता को नेटवर्क के सामने प्रमाणित करता है (इसके विपरीत नहीं).सुरक्षा मॉडल इस वजह से गोपनीयता और प्रमाणीकरण तो प्रस्तावित करता है, मगर सीमित प्राधिकरण क्षमताएं और बिना अस्वीकरण के. 
सुरक्षा के लिए GSM कई कूटलेखी कलनविधि का उपयोग करता है।A5/1 और A5/2 स्ट्रीम बीजलेख का प्रयोग हवा के ऊपर आवाज की गोपनीयता सुनिश्चित करने के लिए होता है। A5/1 का विकास पहले हुआ था और ये एक मजबूत बीजलेख है जिसका प्रयोग यूरोप और अमेरिका में होता है; A5/2 थोड़ा कमज़ोर है और इसका प्रयोग अन्य देशों में होता है। दोनों बीजलेख में गंभीर कमजोरियां पाई गई हैं: वास्तविक समय में A5/2 को केवल-बीजलेख हमले से तोडा जा सकता है और फरवरी 2008 में, Pico, Computing, Inc ने FPGA का लाभोन्मुख क्षमता और योजना को प्रकट किया, जिसके द्वारा A5/1 को रेनबो टेबल हमले से तोडा जा सकता है। यह प्रणाली कई कलनविधि को समर्थन देती है, जिससे ऑपरेटर्स उस बीजलेख को किसी मजबूत संस्करण से बदल सकते हैं। 

नेटवर्क संरचना
जीएसएम सुरक्षा
सेल्युलर रेडियो नेटवर्क
सबस्क्राइबर आयडेंटिटी मॉड्यूल (SIM)