TDMA בנוי על FDMA ע"י חלוקת שיחות לפי תדר וזמן. מאחר ודחיסה דיגיטלית מאפשרת לקול להישלח בהרבה מתחת ל- 10 Kbps (שווה-ערך ל- 10KHz), מערכת TDMA מתאימה 3 שיחות דיגיטליות לתוך ערוץ FDMA (שהוא 30KHz).

ע"י דגימת קול אדם, נניח למשך 30ms, ואז שידורה ב- 10ms, המערכת מסוגלת להציע 3 time slots בכל ערוץ בצורה של round-robin. הטכניקה הזאת מאפשרת תאימות ל-FDMA תוך כדי אפשור מתן שירותים דיגיטליים, ובקלות להגדיל את קיבולת המערכת פי 3.

אמנם TDMA הינה מערכת דיגיטלית טובה, אך היא עדיין אינה יעילה במידת-מה, היות והיא לא גמישה עבור קצבי נתונים דיגיטליים משתנים (קול באיכות גבוהה, קול באיכות ירודה, תנועת הודעות זימון), ואין בה מקום לשתיקה בשיחת טלפון. במילים אחרות, ברגע שהתחילה שיחה, הזוג ערוץ/ time slot שייך לטלפון למשך השיחה.

TDMA אף דורש איתות מדויק וסינכרוניזציית time slots.

ערוץ בקרה דיגיטלי מספק סינכרוניזציה בנוסף להוספת דואר קולי והדעה על מסרים נכנסים.

הודות לאות הדיגיטלי, טלפוני TDMA צריכים לשדר רק בעוצמה של 600mW.

ב-TDMA משתמשים לרוב בלוויינים ובמערכות נל"ן (נקודה לנקודה) של סיבים אופטיים. בנוסף, משתמשים ב-TDMA בטווח ה- 6MHz של ערוץ הוידאו הדיגיטלי הדחוס, כדי לרבב (multiplex) כל ערוץ תכנית במערכת חד-כיוונית.