Keberadaan perangkat keras dan perangkat lunak menentukan bagaimana smartphone berfungsi, bahkan keberadaannya. Dengan hadirnya layar sentuh yang responsif, antarmuka smartphone menjadi lebih intuitif. Selain itu, teknologi geolokasi yang terintegrasi dalam layanan penyedia seluler memberi aplikasi cara melacak lokasi pengguna di peta atau untuk tujuan jejaring sosial. Memori internal yang kecil namun tahan lama memungkinkan ponsel menyimpan foto dan media lainnya. Akhirnya, sistem operasi khusus perangkat mobile menyatukan semua teknologi ini menjadi sebuah smartphone yang dapat mengambil gambar, menjelajah internet, dan menjalankan aplikasi. Kombinasi teknologi ini adalah inti dari kerja smartphone.
Layar Sentuh
Layar sentuh sudah ada sejak zaman PDA, biasanya digunakan bersama stylus. Setelah itu muncul layar sentuh resistif, yang terdiri dari beberapa lapisan material konduktif yang dipisahkan. Ketika pengguna menekan layar, lapisan tersebut bersentuhan dan menutup sirkuit, sehingga sistem dapat mengenali lokasi sentuhan. Layar sentuh kapasitif menggunakan konduktivitas objek yang bersentuhan—biasanya jari—untuk merekam sentuhan. Smartphone modern memakai layar kapasitif agar interaksi sentuh menjadi nyaman dan alami.
GPS dan Geolokasi
Smartphone juga dilengkapi kemampuan pelacakan lokasi melalui GPS. Biasanya, ponsel mengirim dan menerima data, termasuk koordinat GPS, ke jaringan seluler. Jaringan atau aplikasi pihak ketiga kemudian dapat menggunakan informasi ini untuk menentukan posisi pengguna. Dengan begitu, aplikasi peta atau sosial media dapat menyarankan rute mengemudi atau berjalan kaki, serta tempat-tempat menarik yang dapat dikunjungi.
Memori Flash
Penemuan memori flash memudahkan penyimpanan data berkapasitas tinggi pada perangkat kecil. Kartu flash—mandiri maupun internal—dapat menyimpan antara 1 GB hingga 64 GB data. Hal ini memungkinkan smartphone mengunduh dan menyimpan aplikasi, serta menyimpan jutaan foto, pesan teks, dan pesan suara.
Sistem Operasi
Seluruh inovasi perangkat keras terpadu melalui sistem operasi yang dirancang khusus untuk perangkat seluler. iOS Apple, Android Google, dan Windows Phone Microsoft dirancang untuk berjalan mandiri di perangkat kecil, memanfaatkan teknologi layar sentuh dan mengoptimalkan sumber daya terbatas serta ruang penyimpanan terbatas.