Dostęp do kanału realizowany jest przy pomocy protokołu ALOHA – stacja bazowa stara się wysłać dane w powtarzających się okresach czasowych.
Głównymi zadaniami warstwy fizycznej systemu MOBITEX zalicza się synchronizację bitową oraz ramkową, synchronizację szczelinową (następuje wysłanie ramki free frame w której zawarte są informacje dotyczące liczby szczelin, długości szczelin w których odbywa się transmisja pakietów przez stacje ruchome. Wysłanie pakietów danych polega na detekcji ramki a następnie losowym wyborze szczeliny w której następuje wysyłanie danych).
Celem warstwy fizycznej jest ochrona informacji binarnej przed błędami. W systemie Mobitex stosuje się zabezpieczenie przed błędami w postaci skróconego kodu Hamminga w którym do każdego pojedynczego bajta dołącza się 4 bity parzystości. W systemie zazwyczaj stosowany jest twardodecyzyjny który umożliwia korekcje pojedynczego błędy w danym bloku. W celu uniknięcia błędów w kanale korzysta się z przeplotu blokowego o głębokości 20 słów 12-bitowych. Uzyskane bity zamieniane są na postać bipolarnych symboli NRZ o szybkości 8 kb/s. Następuje filtracja w filtrze dolnoprzepustowym o przebiegu gaussowskim oraz wyjściu z filtra stanowiącym sygnał modulacyjny modulatora FM. Wyżej podana metoda umożliwia uzyskanie sygnału GMSK.