El acceso TDMA y FDMA utilizado en las redes 2G no es suficiente para los requisitos de las redes 3G. Por eso, UMTS adoptó un método de acceso más sofisticado basado en CDMA, llamado WCDMA. En WCDMA, los bits de información del usuario se expanden sobre un ancho de banda mucho mayor que en el caso convencional CDMA. De esta manera puede aumentar considerablemente la capacidad y la velocidad de transmisión. Igual que ocurre en CDMA, los datos de usuario se multiplican con bits pseudoaleatorios, llamados chips, obtenidos a partir de los códigos de extensión de CDMA. UMTS utiliza la velocidad de chip de 3,84 Mcps (Mega chip por segundo) y ancho de banda de 5 MHz. La otra característica diferencial de sistemas basados en WCDMA es el factor de reuso de frecuencias 1. Es decir, la frecuencia utilizada en todas las celdas es la misma (al contrario que en GSM, en donde cada celda utiliza frecuencias individuales para minimizar la interferencia). Así, los recursos de radio se utilizan mejor.
La utilización de WCDMA conlleva varias características importantes en el estándar UMTS: