传统的手机通话使用2G（GSM）或3G（WCDMA）网络的电路交换域，语音质量受限于窄带编码（AMR-NB，采样率8kHz），听起来像"电话音"。VoLTE（Voice over LTE）和VoWiFi（Voice over WiFi）将语音作为数据包在4G/5G和WiFi网络上传输，使用宽带编码（AMR-WB，采样率16kHz），语音质量大幅提升，同时支持视频通话和更快的呼叫建立时间。
VoLTE的核心是IMS（IP多媒体子系统）。当用户拨打电话时，手机通过LTE向IMS服务器发起SIP请求，IMS负责呼叫控制和媒体协商，语音数据使用RTP在LTE上传输。VoLTE使用AMR-WB宽带编码，采样率从8kHz提升到16kHz，人声更自然清晰。呼叫建立时间从2G/3G的5-8秒缩短到1-2秒，且支持同时通话和上网。
VoWiFi将同样的IMS语音架构延伸到WiFi网络。当蜂窝信号较弱时，手机可以通过WiFi连接到运营商的IMS核心网进行通话。VoWiFi对用户完全透明，手机自动在VoLTE和VoWiFi间切换。这意味着即使家里没有手机信号，只要有WiFi就能正常接打电话。部分运营商还支持VoWiFi国际漫游，在国外连接WiFi后可像国内一样通话。
VoLTE和VoWiFi的普及面临一些挑战。VoLTE需要运营商部署IMS核心网，早期4G网络不支持时通话会回落到2G/3G。现在国内三大运营商已全面支持VoLTE，5G时代的VoNR则是VoLTE在5G上的延伸。
VoWiFi需要运营商和手机双方支持，且部分运营商只对特定套餐开放。此外，VoWiFi语音质量取决于WiFi稳定性——延迟高或丢包严重时通话质量会下降。理解这些原理，有助于解释为什么开通VoLTE后通话更清晰、为什么没信号的地方连WiFi也能打电话。
