Мобильные операторы используют системы глубокого анализа трафика, прежде всего, для приоритизации разного контента в интернете (QoS), чтобы можно было одновременно скачивать большой файл и смотреть видео на YouTube, и чтобы один пользователь сотовой сети, активно использующий интернет, не создавал проблем другим пользователям. Операторы используют DPI примерно с начала двухтысячных, с приходом UMTS (3G), чтобы более-менее честно разделять беспроводной канал ограниченной пропускной способности.
Мобильные операторы используют и другие возможности DPI, например, ускорение TCP и HTTP-трафика (TCP PEP, Performance-enhancing Proxy), для ускорения интернета в мобильных сетях и идентификации пользователей веб-сайтами. Если попытаться зайти в личный кабинет оператора с телефона, на многих операторах он откроется сразу, без необходимости ввода логина и пароля. Или, что можно было встретить лет 5 назад, простой заход на подозрительный веб-сайт или клик по рекламному баннеру из Android-игры оборачивался автоматической подпиской на платную услугу, о чем можно было узнать из СМС-сообщения.