Pierwsza warstwa to warstwa fizyczna, oznaczona jako L1 i będąca najniższą warstwą. Warstwa ta zapewnia łącze radiowe potrzebne do transmisji strumienia bitów. Określa możliwości dostępu radiowego systemu GSM i zapewnia najbardziej podstawowy kanał radiowy (kanał logiczny) do przesyłania informacji warstwy wyższej, w tym kanału ruchu i kanału sterującego.
Druga warstwa, oznaczona jako L2, to warstwy łącza danych i jest to warstwa środkowa. Stosuje protokół LAPDm. W warstwie tej znajdują się różnego rodzaju struktury transmisji danych. Kontroluje transmisję danych w celu zapewnienia niezawodnych dedykowanych łączy danych, które są zestawione pomiędzy stacją mobilną a stacją bazową. Protokół LAPDm opiera się na protokole dostępu do kanału D (LAPD) w ISDN. W przypadku LAPDm charakterystyka transmisji radiowej i sterowania jest odpowiednia do transmisji sygnału na interfejsie Um.
Trzecia warstwa to warstwa aplikacji sieciowych, która jest oznaczona jako L3 i jest warstwą najwyższą. Zawiera różne rodzaje komunikatów i programów do kontroli i zarządzania usługami. Oznacza to, że w tej warstwie określone komunikaty stacji mobilnej i procesy kontroli systemu są pakowane w różne protokoły i mapowane na kanały logiczne.
L3 obejmuje trzy podwarstwy: zarządzanie zasobami radiowymi (RR), zarządzanie mobilnością (MM) i zarządzanie komunikacją (CM). Oto główna treść komunikatów przesyłanych za pośrednictwem interfejsu Um. Podwarstwa CM składa się z trzech głównych części: CC (usługa kontroli połączeń), SS (usługa dodatkowa) i SMS (usługa krótkich wiadomości).