蓝牙系统一般由天线单元、链路控制（固件）单元、链路管理（软件）单元和蓝牙软件（协议栈）单元四个功能单元组成。

天线单元
   蓝牙天线属于微型天线。由于蓝牙多用于移动便携设备，因此要求其天线部分体积小、重量轻。蓝牙空中接口是建立在天线电平微0dB的ISM频段的标准。如果全球电平达到1000mW以上，可以使用扩展频谱功能来增加一些补充业务。频谱扩展功能是通过起始频率为2.402GHz，终止频率为2.480GHz，间隔为1MHz的79个跳频频点来实现的。由于某些本地规定的考虑，日本、法国和西班牙都缩减了带宽。最大的跳频速率为每秒1600跳。理想的连接范围为100mm~10m，但是通过增大发送电平可以将距离延长至100m。
   蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工、科、医）频段。蓝牙的数据速率为1Mbps。ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带，因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等等，都可能是干扰源。为此，蓝牙特别设计了快速确认和跳频方案以确保链路稳定。与其它工作在相同频段的系统相比，蓝牙的跳频更快，数据包更短，这使得它比其它系统都更稳定。FEC（前向纠错）的使用抑制了长距离链路的随机噪音；应用了GFSK（高斯频移键控）技术的跳频收发器被用来抑制干扰和防止衰落。

链路控制单元
   基带链路控制器（Link Controller—LC）负责处理基带协议和其它一些低层常规协议。

1、网络连接
   在piconet内的连接被建立之前，所有的设备都处于Standby（待机）状态。在这种模式下，未连接单元每隔1.28秒周期性地“监听”一次信息。每当一个设备被激活，它就在规划给该单元的32个跳频点监听。跳频频点的数目因地理区域的不同而异，32这个数字适用于除日本、法国和西班牙之外的大多数国家。作为主设备（master）的单元首先初始化连接程序，如果一个设备的地址已知，则通过寻呼（page）消息建立连接；如果地址未知，则通过一个后接寻呼消息的查询（inquiry）消息建立连接。查询消息主要用来寻找蓝牙设备，如共享打印机、传真机和其它一些地址未知的类似设备，它和寻呼消息很相像，但是查询消息需要一个额外的数据串周期来收集所有的响应。在初始寻呼状态，主单元将在分配给被寻呼单元的16哥跳频频点上发送一串16哥相同邪恶寻呼消息。如果没有应答，主设备则按照激活次序在剩余的6个频点上继续寻呼。从设备（slave）收到从主设备发来的消息的最大的延迟时间为激活周期的2倍（2.56秒），平均延迟时间是激活周期的一半（0.64秒）。
   如果piconet中已经处于连接的设备在较长一段时间内没有数据传输，蓝牙还支持节能工作模式。主设备可以把从设备设置为hold（保持）模式，在这种模式下，只有一个内部计数器在工作。从主设备也可以主动要求被设置为hold模式。设备由hold模式转出后，可以立即恢复数据传输。hold模式一般被用于连接好几个piconet的情况下或者耗能低的设备，如温度传感器时。除hold模式外，蓝牙还支持另外两种节能工作模式：sniff（侦听）模式和park（暂停）模式。在sniff模式下，从设备降低了从piconet“监听”消息的频率，监听间隔可以依应用要求做适当的调整。在park模式下，设备依然与piconet同步但没有数据传送。工作在park模式下的设备放弃了MAC地址，偶尔收听master的消息并恢复同步、检查广播消息。各节能工作方式依电源能耗由低到高排列为;park模式—hold模式—sniff模式。
   蓝牙基带技术支持两种数据包连接类型：同步面向连接（SCO）类型，主要用于传送话音：异步无连接（ACL）类型，主要用于传送数据包。同一个piconet中不同的主/从对可以使用不同的连接类型，而且在一个阶段内还可以任意该表连接类型。每种连接类型最多可以支持16种不同类型的数据包，其中包括4个控制分组，这一点对SCO和ACL来说都是相同的。两种连接类型都使用TDD（时分双工）实现全双工传输。SCO连接为对称连接，利用保留时隙传送数据包。连接建立后，master和slave可以不被选中就发送SCO数据。SCO数据包既可以传送话音，也可以传送数据，但在传送数据时，只用于重发被损坏的那部分的数据。ACL链路就是定向发送数据包，它既支持对称连接，也支持不对称连接。Master负责控制链路带宽，并决定piconet中的每个Slave可以占用多少带宽和连接的对称性。slave只有被选中时才能传送数据。ACL链路也支持接受master发给piconet中所有slave的广播消息。

2.差错控制
   基带控制器采用了3种纠错方案：1/3比列前向纠错（FEC）编码、2/3比列前向纠错编码和数据自动重发请求（ARQ）方案。采用FEC（前向纠错）方案的目的是为了减少数据重发的次数，降低数据传输负载。但是，要实现数据的无差错传输，FEC就必然要生成一些不必要的开销比特而降低数据的传送效率。这是因为数据包对于是否使用FEC是弹性定义的。在无编号的ARQ方案中，在一个时隙中传送的数据必须在下一个时隙得到“收到”的确认。只有数据在收端通过了报头错误检测和循环冗余检测后认为无措才向发端发回确认消息，否则返回一个错误消息。

3.鉴权与加密
   蓝牙基带部分在物理层为用户提供保护和信息保密机制。鉴权基于“请求一响应”运算法则。鉴权是蓝牙系统中的关键部分，它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域，比如只允许主任自己的笔记本电脑通过主人自己的移动电话通信。在连接过程中，可能需要一次或两次鉴权，或无需鉴权。加密被用来保护连接的个人信息。蓝牙系统采用流密码加密技术，适于硬件实现，密匙长度可以是64位或128位，密匙由高层软件来管理。蓝牙安全机制的目的在于为客户提供适当级别的保护，如果要求更高级别的保密机制，可以使用传输层和应用层的安全机制来实现。
链路管理单元
   链路管理（Link—Manager——LM）软件模块包括链路的数据设置、鉴权、链路配置和其它一些协议。链路管理器能够发现其它远端链路管理器并通过LMP（链路管理协议）与之通信。链路管理器利用链路控制器提供的服务来实现上诉功能。在实际中一般以固件的形式是实现。其服务项目包括：
   1.接受和发送数据
   2.请求设备名称
   3.链路地址查询
   4.建立连接
   5.鉴权
   6.链路模式的协商和建立
   7.确定分组的帧类型
   8.设置设备进入hold/sniff/park模式

蓝牙软件单元
   蓝牙软件单元以协议栈的形式位于蓝牙主机中，它包括蓝牙核心协议及其他可选协议。