XM衛星は、地上波の中継局を併用する衛星デジタル・オーディオ・ラジオ・サービス（SDARS）であり、米国全域で自動車でのCD品質のモバイル受信が可能です。このため、通常のラジオエンターテインメントに加えて、交通情報と気象情報のチャネルが別に用意されています。提供されるプログラムの一部は暗号化されており、レシーバーのロック解除には電子シリアル番号（ESN）ラジオIDが必要です。
占有周波数レンジは、2332.5 MHz～2345.0 MHzのSバンド内にあります。この帯域幅は、まず2つのアンサンブルに分割されます。これらはそれぞれ3つの2 MHzチャネルから構成され、同一のサービスを伝送することで送信ダイバーシティーを実現しています。
このダイバーシティーは特に重要です。高層ビルが建ち並ぶ都市では、1基の衛星だけで信号を届けるのは困難だからです。このため、建物が少ない地域をカバーするにはQPSK変調の2台の衛星を使用し、都市内のカバレッジギャップを解消するために追加の地上波COFDM中継局を使用します。両方のシステムは高度なチャネルコード化を備えており、連続するデータビットが長い時間にわたって別々に送信されます（インターリーブ方式）。この機能により、すべての受信経路が短時間同時に使用できなくなるような状況でも、車内で干渉のない受信が可能です。
アンサンブルで送信されるデータストリームには、それぞれ8 kbit/s～64 kbit/sの最大50のサービスが多重化されます。音声コード化方式としては、気象情報と交通情報にはAdvanced MultiBand Excitation（AMBE）が、それ以外にはAAC+が用いられます。
