手机麦克风把声音变成电信号，靠的是振膜和电容结构。麦克风内部有一层极薄的振膜，振膜后面有一块固定的背极板。振膜和背极板之间保持很小的距离，形成一个电容。声波到达振膜时，空气压力变化推动振膜前后移动。振膜移动时，它与背极板之间的距离改变，电容容量随之变化。电容变化被电路转换成电压变化，再经过放大和模数转换，变成数字信号供手机处理。
电容麦克风需要偏置电压才能工作。手机麦克风通常用驻极体材料做振膜或背极板，驻极体自带永久电荷，不需要外部高压偏置。所以手机麦克风体积小，功耗低。但驻极体电荷会随时间缓慢衰减，麦克风灵敏度可能逐年下降。不过手机更新换代快，通常还没等麦克风明显老化，手机就已经换了。驻极体麦克风结构简单，成本低，适合手机这种大批量生产的设备。
手机通常有多个麦克风，分布在不同位置。底部有主麦克风，负责拾取通话声音。顶部或背面有副麦克风，负责拾取环境噪声。两个麦克风同时录音，系统比较两个信号的差异，就能判断哪些是靠近嘴巴的声音，哪些是远处噪声。然后通过算法抑制噪声，突出人声。这叫双麦克风降噪。有些手机有更多麦克风，形成麦克风阵列，可以判断声源方向，实现定向录音。
麦克风前面有防尘网和密封结构。防尘网防止灰尘进入麦克风内部，但网孔太密会影响声音高频响应。密封结构防止水汽和灰尘从缝隙进入，同时保证声波能传到振膜。如果密封不良，声波从缝隙漏掉，麦克风灵敏度下降。如果防尘网堵塞，声波进不去，录音声音小且闷。所以手机麦克风孔要避免被保护壳或贴膜挡住，也要定期清理灰尘，保持通畅，这样才能更好的接收声音。
