上世纪九十年代初数码技术的崛起在一定程度上解决了上述问题，这些手机随后被归为第二代(2G)。2G手机按照频率分配技术标准分成了两大阵营，其中一种名为全球移动通讯系统(Global System for Mobile communications, 简称GSM)的技术标准采用了时分多址(Time Division Multiple Access, 简称TDMA)技术。TDMA技术将数字化的通话数据流分割成数据块，每个数据块都分到一个时间块，而每位用户都分到一个时间段，这样就不必进行频道的分割。就象一群人要出门，他们会一个一个的出去，而不会在同一个时间都跑出去。这种技术让数据处理变得更为有效，从而让GSM标准能将8个通话压缩到1个频道内。
不过到了九十年代中晚期，手机不但需要能提供通话服务，还要能传输数据的趋势越来越明显，而无论是GSM还是dmaOne在这方面都不是太理想。原因很简单，这两种系统在设计时就不具备此功能。基于CDMA技术改进而来的CDMA2000能提供速度为30千字节至70千字节(kbps)的数据传输，比当时的拨号上网速度快一倍。至于GSM标准，虽然采用了稍有区别的方式，但传输速度与CDMA2000相若。后者采用的这种名为无线封包数据传输(General Packet Radio Service, 简称GPRS)的技术，可以将数据打包然后通过GSM频道传输。
GPRS和CDMA2000被称为2.5代技术，这种技术介于第二代技术和第三代技术之间，运营商无需进行设备升级换代。此后GSM标准在GPRS基础上又发展出全球演进式数据速率增强技术(Enhanced Data for Global Evolution, 简称EDGE)，其理论速度是GPRS的3倍。EDGE被称为2.75代技术，并得到广泛应用，其中包括中国，此外苹果公司(Apple Inc.)新推出的iPhone手机也使用此技术。