在目前未採用多重輸入/多重輸出 (MIMO) 的 802.11 系統中，其 Wi-Fi 裝置上內含一個無線電頻率 (RF) 鏈。由於多個天線使用相同的硬體來處理無線訊號。因此同一時間只有一個天線可以傳送或接收資料，因為所有的無線電訊號必須通過單一的 RF 鏈。MIMO 內可以使用個別的 RF 鏈，每個天線可以存在多個 RF 鏈。
這種情形和高速公路類似，想像一下目前的系統位於單線道的高速公路上，而 MIMO 系統則位於多線道的高速公路上。MIMO 系統可以容納較多的流量 (例如，資料)，並且可以處理較多的訊號，因此可能取得較佳的訊號提升。這項處理也稱為空間多工 (Spatial Multiplexing)，因為其同時在單一頻率上攜帶多個空間串流 (無線電訊號)。
當 AP (存取點) 和站台使用 MIMO 時，可以提升兩個連線端點處理的資料量，以改善 Wi-Fi 網路的速度和連線。
MIMO 也使用空間多樣來改善效能。目前系統內的天線分集可讓多個天線接收訊號，然後由無線電硬體選取「最佳」訊號進行處理。
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