SIG組織于1999年7月26日推出了藍牙技術規范1.0版本。藍牙技術的系統結構分為三大部分:底層硬件模塊、中間協議層和高層應用。 底層硬件部分包括無線跳頻(RF)、基帶(BB)和鏈路管理(LM)。無線跳頻層通過2.4GHz無需授權的ISM頻段的微波,實現數據位流的過濾和傳輸,本層協議主要定義了藍牙收發器在此頻帶正常工作所需要滿足的條件。基帶負責跳頻以及藍牙數據和信息幀的傳輸。鏈路管理負責連接、建立和拆除鏈路并進行安全控制。
藍牙技術結合了電路交換與分組交換的特點,可以進行異步數據通信,可以支持多達3個同時進行的同步話音信道,還可以使用一個信道同時傳送異步數據和同步話音。每個話音信道支持64kb/秒的同步話音鏈路。異步信道可以支持一端最大速率為721kb/秒、另一端速率為57.6kb/秒的不對稱連接,也可以支持43.2kb/秒的對稱連接。
中間協議層包括邏輯鏈路控制和適應協議、服務發現協議、串口仿真協議和電話通信協議。邏輯鏈路控制和適應協議具有完成數據拆裝、控制服務質量和復用協議的功能,該層協議是其它各層協議實現的基礎。服務發現協議層為上層應用程序提供一種機制來發現網絡中可用的服務及其特性。串口仿真協議層具有仿真9針RS232串口的功能。電話通信協議層則提供藍牙設備間話音和數據的呼叫控制指令。
主機控制接口層(HCI)是藍牙協議中軟硬件之間的接口,它提供了一個調用基帶、鏈路管理、狀態和控制寄存器等硬件的統一命令接口。藍牙設備之間進行通信時,HCI以上的協議軟件實體在主機上運行,而HCI以下的功能由藍牙設備來完成,二者之間通過一個對兩端透明的傳輸層進行交互。
在藍牙協議棧的最上部是各種高層應用框架。其中較典型的有撥號網絡、耳機、局域網訪問、文件傳輸等,它們分別對應一種應用模式。各種應用程序可以通過各自對應的應用模式實現無線通信。撥號網絡應用可通過仿真串口訪問微微網(Piconet),數據設備也可由此接入傳統的局域網;用戶可以通過協議棧中的Audio(音頻)層在手機和耳塞中實現音頻流的無線傳輸;多臺PC或筆記本電腦之間不需要任何連線,就能快速、靈活地進行文件傳輸和共享信息,多臺設備也可由此實現同步操作。