İlk katman L1 olarak işaretlenen ve en alt katman olan fiziksel katmandır. Bu katman, bit akışının iletiminde ihtiyaç duyulan radyo bağlantısını sağlar. GSM sisteminin radyo erişim yeteneğini tanımlar ve trafik kanalı ve kontrol kanalı da dahil olmak üzere üst katmanın bilgi iletimi için en temel radyo kanalını (mantıksal kanal) sağlar.
L2 olarak işaretlenen ikinci katman, veri bağlantısı katmanlarıdır ve orta katmandır. LAPDm protokolünü uygular. Bu katman çeşitli veri aktarım yapılarını içerir. Mobil istasyon ile baz istasyonu arasında kurulan güvenilir özel veri bağlantılarını sağlayacak şekilde veri iletimini kontrol eder. LAPDm protokolü, ISDN’deki D kanal bağlantı erişim protokolünü (LAPD) temel alır. LAPDm için radyo iletimi ve kontrol özellikleri Um arayüzündeki sinyal iletimine uygundur.
Üçüncü katman L3 olarak işaretlenen ve en üst katman olan ağ uygulama katmanıdır. Hizmetlerin kontrolü ve yönetimi için çeşitli mesaj ve program türlerini içerir. Yani bu katmanda mobil istasyona ve sistem kontrol süreçlerine ait spesifik mesajlar farklı protokollere paketlenir ve mantıksal kanallara eşlenir.
L3 üç alt katman içerir: Radyo Kaynakları yönetimi (RR), Mobilite Yönetimi (MM) ve İletişim Yönetimi (CM). Bunlar Um arayüzü aracılığıyla iletilen mesajların ana içerikleridir. CM alt katmanı üç ana bölümden oluşur: CC (çağrı kontrol hizmeti), SS (ek hizmet) ve SMS (kısa mesaj hizmeti).
