SIM的英文全稱是“Subscriber Identity Module”，即“用戶身份模塊”。它的主要作用是在移動終端設備與網絡通訊時提供身份識別信息及存儲數據，大家比較容易理解的就是我們的電話號碼（身份識別信息）是與SIM卡直接綁定的，還有SIM卡還可以存儲電話號碼、短消息等數據。
COMPRION公司的測試用SIM卡
現在的3G與4G移動系統裏，準確地說SIM是一個應用的概念，承載SIM應用的這張物理卡的名稱是UICC（Universal Integrated Circuit Card），一張UICC卡可以同時包括多種邏輯應用，例如用戶標識模塊（SIM）、通用用戶標識模塊（USIM），及其它應用（電子錢包等）。
USIM是UICC卡上的另外一種應用。USIM提供了不同於SIM的另外一組參數，用於3G移動系統中的WCDMA網絡以及4G網絡中。也就是說只包含SIM應用的2G手機卡是無法在3G/4G網絡中工作的，這也是爲什麼我們要使用4G業務必須去運營商營業廳更換USIM手機卡的原因。下表列出了SIM與USIM的主要區別。
CDMA終端原來不採用外置SIM卡，相關的電話號碼標識信息存於終端內，北美運營商曾普遍採用這種方式，2000年TIA-820標準才定義了R-UIM（可移動用戶識別模塊），支持SIM卡的CDMA終端在亞洲最流行。
辨識完SIM、USIM、UICC這幾個名詞之後，讓我們回過頭來再看看手機SIM卡本身的一些知識點（下文中還是繼續使用SIM卡來指代所有的手機卡）。
SIM卡的結構與數據信息
SIM卡的核心部分是一塊芯片，內有5個模塊：CPU、ROM、RAM、數據存儲器EEPROM和串行通信單元，這5個模塊集成在一塊集成電路中。SIM卡插入手機後，電源端口提供電源給SIM卡內各模塊。SIM卡的存儲容量有8KB、16KB、32KB、64KB、甚至1MB等。
SIM卡中主要包括下列信息：
- IMSI：用戶身份標識，用於接入鑑權。
- MSISDN：移動用戶的手機號碼。
- 密鑰、加密算法：用於鑑權，空中接口中數據的加密和完整性保護。
- 所屬網絡標識
- 短消息
- 個人識別號碼及解鎖號碼
SIM卡技術與能力的變遷
SIM卡的尺寸變化
近年來，爲了滿足更小的手機空間要求，SIM卡也經歷了全尺寸SIM、Mini-SIM、Micro-SIM、Nano-SIM的演變，而且演變的週期越來越短。早期的GSM手機曾經使用全尺寸SIM卡，其大小與標準信用卡相同，後來由於其尺寸限制了手機的外形很快就被棄用，但大家從運營商拿到的SIM卡還是會嵌套在一個全尺寸的卡內，直到最近才陸續開始採用更小尺寸的卡。
採用全尺寸SIM卡的摩托羅拉GSM手機
Mini SIM卡是被使用的時間最久也是最廣泛的類型，Micro SIM卡是2010年開始出現的更小尺寸的SIM卡，最早使用的智能手機是iPhone 4，Apple始終致力於推動SIM卡的小型化，2012年iPhone5又成爲第一款支持Nano SIM卡的手機。不同尺寸的SIM卡的芯片部分其實都是一樣的，這也就造就了剪卡器與卡託的流行。
SIM卡尺寸對比
SIM卡剪卡器與卡託
SIM卡尺寸類型詳細信息
在物聯網時代，傳統SIM卡這種與終端設備物理插入式的結合缺點明顯，因此eSIM卡的概念開始出現。所謂eSIM卡，即Embedded-SIM，嵌入式SIM卡，本質上還是一張SIM卡，只是它直接嵌入到終端設備的電路板上，其尺寸比目前最小的Nano-SIM還小很多，大大節省了傳統SIM卡卡槽空間。下圖最右側就是eSIM卡的實際大小。
eSIM卡另一個關鍵優勢是，它可通過遠程編程的方式支持不同的運營商，可在不同運營商網絡間切換，像選擇WiFi網絡一樣選擇運營商網絡。在不遠的將來，eSIM將成爲物聯網模塊及設備不可缺少的組成部分之一。