Prinsip kerja pengesan isyarat mudah alih adalah berdasarkan teknologi analisis spektrum radio. Ia menggunakan probe frekuensi radio, atau antena, untuk mengesan, mengesan dan mengenal pasti kehadiran peranti mudah alih dengan mengimbas frekuensi radio di sekelilingnya.

Peranti mudah alih mengeluarkan isyarat wayarles apabila digunakan, seperti isyarat GSM, CDMA, 3G, 4G, 5G dan Wi-Fi. Pengesan isyarat mudah alih memantau spektrum isyarat sekeliling dan menganalisis ciri isyarat yang dikesan untuk menentukan kehadiran atau ketiadaan peranti mudah alih.
Apabila pengesan isyarat mudah alih mengimbas isyarat, ia menganalisis dan mengenali isyarat berdasarkan frekuensi, kekuatan dan ciri-ciri lain. Ciri ini boleh membantu menentukan sama ada isyarat datang daripada peranti telefon bimbit atau peranti radio lain.
Pengesan isyarat mudah alih juga boleh menentukan lokasi peranti telefon melalui teknologi penentududukan. Ia boleh menggunakan perbezaan kekuatan isyarat atau kelewatan masa antara berbilang penerima untuk menentukan arah dan jarak peranti telefon berbanding pengesan.
Secara umum, pengesan isyarat mudah alih menggunakan teknologi analisis spektrum radio untuk mengesan, mengenal pasti dan mencari peranti telefon mudah alih. Ia boleh membantu kakitangan keselamatan dan agensi penguatkuasaan undang-undang memantau dan mengawal aktiviti komunikasi tanpa wayar untuk mengekalkan keselamatan dan melindungi privasi.