MIMO技術は、通信の高速化を行う「空間多重（空間マルチプレクシング）」と、通信の安定化を行う「空間ダイバーシティ」の2つのモードに大別されます。空間多重では、異なるアンテナから別々のデータを同時に送信し、受信側でそれらを分離して元の高速なデータに戻します。一方、空間ダイバーシティでは、同じデータを少し位相を変えて複数のアンテナから送信することで、フェージング（電波の干渉による減衰）に強い安定した通信経路を確保します。さらに、MIMOが進化し、複数のユーザー端末に対して同時に異なるデータを割り当てる「MU-MIMO（マルチユーザーMIMO）」が登場しました。これにより、1台の基地局やWi-Fiルーターに対して複数のスマートフォンが同時にアクセスしても、通信速度が低下することなく並行して通信が可能となりました。