Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cung cấp giao diện hoạt động độc lập với lớp vật lý do giao diện lớp vật lý là giao diện vô tuyến. Phần chủ yếu của lớp MAC tập trung vào việc quản lý tài nguyên trên airlink(lien kết vô tuyến). Giải quyết được bài toán yêu cầu tốc độ dữ liệu cao trên cả hai kênh downlink và uplink. Các cơ chế điều khiển truy cập và thuật toán cấp phát băng thông hiệu quả có khả năng đáp ứng cho hàng trăm đầu cuối trên mỗi kênh.
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 được xây dựng dựa trên kiến trúc tập trung, hỗ trợ mô hình Point-to-Point, Point-to- Multipoint và Mesh. Trạm BS đóng vai trị trung tâm với một ăngten-sectơ hóa có khả năng điều khiển đồng thời nhiều sectơ độc lập đồng thời.
Các giao thức MAC chuẩn 802.16 là hướng kết nối. Vào thời điểm truy cập mạng, mỗi SS sẽ tạo một hoặc nhiều kết nối để truyền tải dữ liệu trên cả hai hướng. Đơn vị lập lịch lớp MAC sẽ sử dụng tài nguyên airlink để cung cấp mức QoS phân biệt. Lớp MAC cũng được thực hiện chức năng tương thích liên kết (link adaption) và truyền lại tự động ARQ nhằm duy trì thong lượng tối đa với tỷ lệ lỗi bit (BER) chấp nhận được. Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 cũng điều khiển quá trình truy nhập và rời khỏi mạng của SS, thực hiện tạo và truyền các đơn vị dữ liệu giao thức PDU. Ngoài ra, lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 còn cung cấp lớp con hội tụ đặc tả dịch vụ hỗ trợ lớp mạng tế bào ATM và lớp mạng gói.
Lớp MAC chuẩn IEEE 802.16 bao gồm 3 lớp: lớp con hội tụ đặc thù dịch vụ (CS: Convergence Sublayer);lớp con phần chung của MAC (MAC CPS); lớp con an ninh.
Lớp con hội tụ đặc thù dịch vụ (CS): đảm bảo chuyển đổi các số liệu nhận từ mạng ngoài qua điểm truy nhập dịch vụ CS (CS SAP) vào các MAC SDU (đơn vị số liệu dịch vụ
MAC(MAC SAP). MAC SDU gồm: các đơn vị số liệu dịch vụ (SDU) từ mạng ngoài, nhận dạng luồng dịch vụ (SFID: Service Flow Identifier) MAC và nhận dạng kết nối (CID: Connection Identifier). Nó có thể có cả chức năng nén tiêu đề tải tin (PHS: Payload Header Supression). Nhiều đặc tả CS được đưa ra để cho phép giao tiếp với các giao thức khác nhau. Khuôn dạng bên trong của tải tin CS là duy nhất đối với CS và MAC CPS không cần biết khuôn dạng này hay bất kỳ thông tin nào về tải trọng CS.
Lớp con MAC CPS: cung cấp chức năng MAC lõi của hệ thống truy nhập như: cấp phát băng thông, thiết lập kết nối và duy trì kết nối. Nó nhận số liệu từ các CS khác nhau thông qua MAC SAP (được phân loại cho từng kết nối cụ thể). Áp dụng QoS cho truyền dẫn và lập biểu số liệu đưa đến lớp vật lý.
Lớp con an ninh: MAC cũng chứa một lớp con an ninh riêng để đảm bảo nhận thực,
trao đổi khóa và mật mã.