Cáp đồng trục được chia thành 4 lớp từ trong ra ngoài: dây đồng giữa (dây đơn hoặc dây nhiều sợi), lớp nhựa cách điện, lớp lưới dẫn điện và vỏ bọc dây. Dây đồng trung tâm và lớp dẫn điện có lưới tạo thành vòng dòng điện. Bởi vì đường đồng trung tâm và lớp dẫn điện có lưới là mối quan hệ đồng trục.
Cáp đồng trục mang dòng điện xoay chiều thay vì dòng điện một chiều, nghĩa là dòng điện đảo chiều xảy ra mỗi giây.
Nếu dùng dây dẫn thông thường để truyền dòng điện tần số cao thì dây dẫn đó sẽ đóng vai trò như một ăng-ten truyền sóng vô tuyến ra bên ngoài.
Cáp đồng trục được thiết kế để giải quyết vấn đề này. Sóng vô tuyến phát ra từ dây trung tâm được cách ly bằng lớp dẫn điện có lưới, lớp này điều khiển sóng vô tuyến được truyền đi bằng cách nối đất.
Vấn đề với cáp đồng trục là khoảng cách giữa dây trung tâm và lớp dẫn điện có lưới không cố định nếu một phần cáp bị ép hoặc biến dạng, khiến sóng vô tuyến bên trong bị phản xạ trở lại nguồn gửi. Hiệu ứng này làm giảm công suất của tín hiệu có thể nhận được. Để khắc phục vấn đề này, một lớp cách điện bằng nhựa được thêm vào giữa dây trung tâm và lớp dẫn điện có lưới để giữ khoảng cách giữa chúng không đổi. Điều này cũng làm cho cáp cứng hơn và kém linh hoạt hơn.