Överföring med hjälp av flera antenner är en teknik som använder mer än en sändnings- och/eller mottagningsantenner för kommunikation. Detta tillvägagångssätt gör det möjligt att uppnå högre bithastigheter till följd av tillkomsten (inrättande) av flera parallella kanaler. Flera antenner kan också skapa olika fördelar när det gäller fadingseffekter (blekningseffekter) för antenner utplacerade relativt långt från varandra med kannalegenskaper som inte har ömsesidigt samband. Flera antenner kan användas antingen enbart på den ena sidan (som mottagare eller sändtagare) eller på båda sidorna. Det förra fallet betecknas som SIMO (Single Input / Multiple Output) eller MISO (Multiple Input / Single Output) för flera mottagande antenner respektive flera sändande antenner. Den senare situationen med flera antenner på båda sidor kallas MIMO (Multiple Input / Multiple Output). Notera att i UMTS, förutsätts endast två antenner på båda sidor. I LTE och LTE-A kan upp till fyra och åtta antenner sättas på en sida respektive för MIMO. En tilldelning av modulerade data (symboler) till enskilda antenner utförs av en antenn som kartläggning blocket. Då sändningarna placeras ut på samma gång i samma frekvensresurser skapar de parallella sändningarna störningar. Därför måste avancerad signalbehandling tillämpas på samma sätt som för strålformning. Följaktligen är varje ström från en antenn multiplicerad med komplexa vikter för att ändra fasen hos signalen (signalfasen).