Odbiornik, jak w każdym innym systemie radiowym, jest bardziej skomplikowaną częścią. W systemach radiowych i oczywiście OFDM odbiornik musi zwrócić uwagę na dwa szczególne punkty: synchronizację czasu/fazy i częstotliwości. Obydwa są kluczowe dla wydajności odbiornika. Odbiornik pobiera sygnał wejściowy z anteny (lub anten) i podłączonego wzmacniacza niskoszumowego.
Przepust pasmowy tłumi sygnały spoza widma. Demodulator przekształca sygnał z powrotem w pasmo podstawowe i dzięki temu odzyskuje sygnał danych o wartościach zespolonych. Na tym etapie mamy reprezentację sygnału w dziedzinie czasu. Sygnał czasu jest teraz podawany do „De-rotatora”, który stosuje do każdej próbki czasowej przesunięcie fazowe w celu skompensowania dryfów częstotliwości i globalnych przesunięć fazowych. Specjalna jednostka w odbiorniku jest odpowiedzialna za określenie i śledzenie dryftów częstotliwości i fazy oraz obliczenie powiązanej wartości korekcji dla każdej próbki.
Jest to dość krytyczne zadanie, ponieważ popełnione tutaj błędy powodują dodatkowy szum (właściwy dla odbiornika) dla wszystkich symboli danych. Jednostka synchronizacji częstotliwości i czasu wykorzystuje zazwyczaj jako dane wejściowe autokorelację wejściowej sekwencji czasu (zwłaszcza prefiksu cyklicznego) i symbolu odniesienia (lub pilota) przeplatanego danymi w określonych wcześniej pozycjach. Skorygowany sygnał jest teraz wprowadzany do szybkiej transformaty Fouriera (FFT), która implementuje szybki i wydajny algorytm dyskretnej transformaty Fouriera w celu przywrócenia sygnału do reprezentacji w dziedzinie częstotliwości.
Innymi słowy, FFT dekoduje symbole danych o wartościach zespolonych dla każdej podnośnej. Oczywiście przed zastosowaniem FFT należy usunąć przedrostek cykliczny. Odzyskane symbole danych podnośnych nie są jeszcze przydatne, ponieważ nadal mogą występować zniekształcenia wynikające z przesunięć fazowych i propagacji kanału (propagacja wielościeżkowa). Zatem następnym krokiem jest korekta danych zgodnie ze znaną odpowiedzią kanału.
Estymacja kanału wykorzystuje sygnały pilota i odniesienia, które są przeplatane normalnymi danymi w określonych pozycjach w celu oszacowania i trwałego skorygowania informacji o stanie kanału. Zaletą reprezentacji w domenie częstotliwości jest to, że zniekształcenia pochodzące z propagacji kanału i przesunięcia czasowego są w pierwszym rzędzie prostymi współczynnikami korekcyjnymi dla każdej podnośnej, więc nie jest tu wymagane żadne skomplikowane filtrowanie.
Po poprawieniu naszych symboli danych dla każdej podnośnej może nastąpić odwzorowywanie symboli. Tutaj odzyskujemy oryginalną sekwencję bitów albo jako bity z twardą decyzją, albo jako bity z miękką decyzją. (Bity miękkie mają pewne zalety w dalszym przetwarzaniu, mianowicie w dekodowaniu kanału.)