ZigBee-Geräte arbeiten in den lizenz- und zulassungsfreien ISM-Bändern. Weltweit ist hier der Frequenzbereich 2,4 GHz verfügbar. Zusätzlich existieren in den USA 915 MHz und in Europa 868 MHz.
Bei 2,4 GHz stehen zehn Kanäle zur Verfügung, was ZigBee eine Datenrate von bis zu 250 kBit/s ermöglicht. Bei 915 MHz sind es sechs Kanäle mit nur 40 kBit/s, bei 868 MHz ein Kanal mit nur 20 kBit/s. Es können Entfernungen von 10 bis 100 m überbrückt werden.
Im besonders viel genutzten 2,4-GHz-Band verwendet ZigBee eine PSK-Modulation, die mit DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) gespreizt wird, wodurch die Übertragung besser gegen Störer geschützt wird.