Perangkat Bluetooth BR/EDR tuan dapat berkomunikasi dengan maksimal tujuh perangkat dalam sebuah piconet (jaringan komputer ad hoc menggunakan teknologi Bluetooth), meskipun tidak semua perangkat dapat mencapai maksimum ini. Perangkat dapat beralih peran, atas kesepakatan, dan sebuah budak dapat menjadi tuan (misalnya, headset yang memulai koneksi dengan ponsel harus memulai sebagai tuan—sebagai penjalin hubungan—namun setelah itu dapat beroperasi sebagai budak).

Spesifikasi Inti Bluetooth memungkinkan koneksi dua atau lebih piconet untuk membentuk scatternet, di mana perangkat tertentu memainkan peran tuan pada satu piconet dan peran budak pada piconet lainnya secara sekaligus.

Pada waktu kapan pun, data dapat ditransfer antara tuan dan satu perangkat lain (kecuali perangkat dalam mode siaran (jarang digunakan)). Tuan memilih perangkat budak mana yang akan dituju; biasanya, mereka beralih cepat dari satu perangkat ke yang lain secara round-robin/bergiliran. Karena masternya memilih perangkat budak mana yang akan dituju, sementara budak (dalam teori) seharusnya mendengar di setiap slot terima, menjadi tuan lebih lega daripada menjadi budak. Menjadi tuan tujuh budak memungkinkan; menjadi budak lebih dari satu tuan juga memungkinkan. Spesifikasinya tidak jelas mengenai perilaku wajib dalam scatternet.^[11]

Kanal dibagi dalam time slot-time slot, masing-masing mempunyai panjang 625 ms. Time slot-time slot tersebut dinomori sesuai dengan clock bluetooth dari master piconet. Batas penomoran slot dari 0 sampai dengan 227-1 dengan panjang siklus 227. Di dalam time slot, master dan slave dapat mentransmisikan paket-paket dengan menggunakan skema TDD (Time-Division Duplex). Master hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot genap saja sedangkan slave hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot ganjil saja.

Maksud dari protokol adalah untuk mempercepat pengembangan aplikasi-aplikasi dengan menggunakan teknologi Bluetooth. Layer-layer bawah pada stack protokol bluetooth dirancang untuk menyediakan suatu dasar yang fleksibel untuk pengembangan protokol yang lebih lanjut. Protokol-protokol yang lain seperti RFCOMM diambil dari protokol-protokol yang sudah ada dan protokol ini hanya dimodifikasi sedikit untuk disesuaikan dengan kepentingan bluetooth. Stack protokol bluetooth dapat dibagi ke dalam empat layer sesuai dengan tujuannya.

Ada tiga aspek dalam melakukan pengukuran Bluetooth: pengukuran RF (Radio Frequency), protokol dan profile. Pengukuran radio dilakukan untuk menyediakan compatibility perangkat radio yang digunakan di dalam sistem dan untuk menentukan kualitas sistem serta dapat menggunakan perangkat alat ukur RF standar seperti spectrum analyzer, transmitter analyzer, power meter, digital signal generator dan bit-error-rate tester (BERT). Hasil pengukuran harus sesuai dengan spesifikasi dan memenuhi parameter yang tercantum dalam Tabel 1.

Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan protocol sniffer yang dapat memonitor dan menampilkan pergerakan data antar perangkat bluetooth. Pengukuran profile dilakukan untuk meyakinkan interoperability antar perangkat dari berbagai macam vendor.

Bluetooth dirancang untuk memiliki fitur-fitur keamanan sehingga dapat digunakan secara aman baik dalam lingkungan bisnis maupun rumah tangga. Fitur-fitur yang disediakan bluetooth antara lain sebagai berikut:

• Enkripsi data
• Autentikasi pengguna
• Lompatan frekuensi cepat (1600 hops/sec)
• Kontrol pengeluaran energi

Fitur-fitur tersebut menyediakan fungsi-fungsi keamanan dari tingkat keamanan layer fisik/ radio yaitu gangguan dari penyadapan sampai dengan tingkat keamanan layer yang lebih tinggi seperti password dan PIN. Namun, dari sebuah artikel Internet, menurut penelitian dua mahasiswa Universitas Tel Aviv, mengenai adanya kemungkinan Bluetooth bisa disadap dengan proses penyandingan berpasangan.

Caranya adalah dengan menyiapkan sebuah kunci rahasia pada proses penyandingan. Selama ini dua perangkat bluetooth menyiapkan kunci digital 128 bit. Ini adalah kunci rahasia yang kemudian disimpan dan dipakai dalam proses enkripsi pada komunikasi selanjutnya. Langkah pertama ini mengharuskan pengguna yang sah untuk menginputkan kunci rahasia yang sesuai, PIN empat digit ke perangkat. Pesan lalu dikirim ke perangkat lainnya, dan ketika ditanyai kunci rahasia, dia berpura-pura lupa. Hal ini memacu perangkat lain untuk memutus kunci dan keduanya lalu mulai proses penyandingan baru. Kesempatan ini kemudian bisa dimanfaatkan oleh hacker untuk mengetahui kunci rahasia yang baru. Selain mengirim ini ke perangkat Bluetooth yang dituju, semua perangkat Bluetooth yang ada dalam jangkauan itu juga tetap dapat disadap.

Bluetooth lebih memilih metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Alasan bluetooth tidak menggunakan DSSS antara lain sebagai berikut:

1. FHSS membutuhkan konsumsi daya dan kompleksitas yang lebih rendah dibandingkan DSSS hal ini disebabkan karena DSSS menggunakan kecepatan chip (chip rate) dibandingkan dengan kecepatan simbol (symbol rate) yang digunakan oleh FHSS, sehingga cost yang dibutuhkan untuk menggunakan DSSS akan lebih tinggi.
2. FHSS menggunakan FSK di mana ketahanan terhadap gangguan noise relatif lebih bagus dibandingkan dengan DSSS yang biasanya menggunakan OPSK (untuk IEEE 802.11 2 Mbps) atau CCK ( IEEE 802.11b 11 Mbps).

Walaupun FHSS mempunyai jarak jangkauan dan transfer data yang lebih rendah dibandingkan dengan DSSS tetapi untuk layanan dibawah 2 Mbps FHSS dapat memberikan solusi cost-efektif yang lebih baik.

Secara sejarah, jangkauan Bluetooth ditentukan oleh kelas radio; kelas yang lebih rendah (dan keluaran daya yang lebih besar) memanjangkan jangkauan.^[14] Jangkauan suatu link sebenarnya bergantung pada sifat kedua perangkat dan udara dan halangan di antaranya. Atribut utama yang memengaruhi jangkauan adalah laju data, protokol (Bluetooth Classic atau Bluetooth Low Energy), kekuatan pancaran, dan sensitivitas penerima, dan orientasi dan gain relatif dari kedua antena.^[15]

Jangkauan efektif bergantung pada kondisi perambatan, cakupan halangan, variasi sampel produksi, konfigurasi antena, dan kondisi baterai. Kebanyakan aplikasi Bluetooth berada di dalam ruangan, di mana pelemahan dari dinding dan pelemahan sinyal akibat pemantulan sinyal menyebabkan jangkauan jauh lebih pendek daripada jangkauan garis pandang yang tertera untuk produk Bluetooth.

Kebanyakan aplikasi Bluetooth adalah perangkat Kelas2 berbaterai. Perbedaan jangkauan apakah perangkat di sisi lain berupa Kelas1 atau Kelas2 sedikit karena perangkat yang berdaya lebih rendah cenderung membatasi jangkauannya. Dalam beberapa kasus, jangkauan efektif dapat diperluas jika perangkat Kelas2 terhubung dengan transceiver Kelas1 dengan sensitivtas dan kekuatan pancaran yang lebih tinggi daripada perangkat Kelas2 umumnya.^[16] Tetapi, secara keseluruhan, sensitivitas perangkat Kelas1 mirip dengan perangkat Kelas2. Menghubungkan dua perangkat Kelas1 dengan sensitivtas dan kekuatan yang tinggi dapat memungkinkan jangkauan jauh lebih luas dari 100m umumnya, tergantung throughput yang diperlukan oleh aplikasi. Beberapa perangkat serupa memiliki jangkauan lapangan terbuka hingga 1km dan lebih antara dua perangkat mirip tanpa melebihi batas emisi legal.^[17][18][19]

Untuk menggunakan jaringan Bluetooth, sebuah perangkat harus dapat menafsirkan profil Bluetooth tertentu. Misalnya,

• Headset Profile (HSP) menghubungkan headphone dan earbud ke ponsel atau laptop.
• Health Device Profile (HDP) dapat menghubungkan ponsel ke termometer digital atau pendeteksi detak jantung.
• Video Distribution Profile (VDP) mengirim stream video dari kamera video ke TV atau perekam.

Profil adalah definisi aplikasi yang mungkin dan menentukan perilaku umum yang digunakan perangkat Bluetooth untuk berkomunikasi dengan perangkat Bluetooth lain. Profil-profil ini memiliki setelan untuk mengonfigurasi dan mengontrol komunikasi sejak awal. Ketaatan terhadap profil menghemat waktu dalam mengirim ulang parameter sebelum link dua arah menjadi efektif. Ada banyak profil Bluetooth yang menggambarkan berbagai jenis aplikasi atau penggunaan untuk perangkat.^[20][20]

• Kontrol nirkabel dan komunikasi antara telepon dan headset bebas genggam. Ini adalah salah satu aplikasi Bluetooth paling awal yang menjadi populer.^[21]
• Kontrol fungsi audio dan komunikasi nirkabel antara telepon genggam dan sistem stereo mobil yang kompatibel dengan Bluetooth (dan kadang-kadang antara kartu SIM dan telepon mobil^[22][23]).
• Komunikasi nirkabel antara telepon pintar dan kunci pintar untuk membuka pintu.
• Kontrol nirkabel dan komunikasi dengan ponsel iOS dan Android, tablet, speaker nirkabel portabel.^[24]
• Headset dan interkom Bluetooth nirkabel.
• Streaming audio nirkabel ke headphone dengan atau tanpa kemampuan komunikasi.
• Streaming nirkabel data yang dikumpulkan oleh alat kebugaran dengan Bluetooth kepada ponsel atau PC.^[25]
• Jaringan nirkabel antar PC di ruang terbatas dan dengan kebutuhan bandwidth yang rendah.^[26]
• Komunikasi nirkabel dengan perangkat input dan output PC; yang paling sering digunakan adalah mouse, keyboard, dan printer.
• Transfer berkas, rincian kontak, janji temu kalender, dan pengingat antar perangkat dengan OBEX^[a] dan membagi direktori melalui FTP.^[27]
• Memicu rana kamera smartphone menggunakan tongsis dengan Bluetooth.^[28]
• Pengganti komunikasi serial berkabel RS-232 sebelumnya di peralatan tes, penerima GPS, peralatan medis, pemindai kode batang, dan perangkat pengontrol lalu lintas.
• Untuk kontrol di mana inframerah sering digunakan.
• Untuk aplikasi bandwidth rendah di mana bandwidth USB yang lebih tinggi tidak wajib dan hubungan tanpa kabel diinginkan.
• Mengirim iklan kecil dari papan reklame berkemampuan Bluetooth ke perangkat Bluetooth lain yang dapat ditemukan.^[29]
• Bridge nirkabel antara dua jaringan Eternet Industri (mis. PROFINET).
• Konsol permainan telah menggunakan Bluetooth sebagai protokol komunikasi nirkabel untuk perangkat periferal sejak generasi ketujuh, termasuk Nintendo Wii dan Sony Playstation 3 yang menggunakan Bluetooth untuk kontroler mereka.
• Akses Internet dial-up pada komputer pribadi atau PDA menggunakan telepon genggam berkemampuan data, sebagai modem nirkabel.
• Transmisi jarak pendek data sensor kesehatan dari perangkat medis ke telepon genggam, set-top box, atau perangkat telemedisin khusus.^[30][31]
• Memungkinkan telepon DECT untuk memanggil dan menjawab panggilan atas nama telepon genggam terdekat.
• Sistem lokasi waktu nyata (RTLS) digunakan untuk memantau dan menentukan lokasi objek dalam waktu nyata menggunakan "node" atau "tag" yang terikat atau tertanam dalam objek yang dipantau, dan "pembaca" yang menerima dan memproses sinyal nirkabel dari tag tersebut untuk menentukan lokasi mereka.^[32]
• Aplikasi keamanan pribadi di telepon genggam untuk menghindari pencurian atau kehilangan benda. Benda yang dilindungi memiliki penanda Bluetooth (mis. tag) yang berkomunikasi terus-menerus dengan ponsel. Jika koneksinya terputus (penanda di luar jangkauan ponsel), kemudian alarm berbunyi. Ini juga dapat digunakan sebagai alarm man overboard.
• Divisi Lalu Lintas Jalan Calgary, Alberta, Kanada menggunakan data yang dikumpulkan dari perangkat Bluetooth pengunjung untuk memprediksi waktu perjalanan dan kemacetan jalan untuk pengendara.^[33]
• Transmisi audio nirkabel (alternatif yang lebih andal untuk pemancar FM)
• Siaran langsung video ke perangkat implan kortikal visual oleh Nabeel Fattah dari Universitas Newcastle pada 2017.^[34]
• Koneksi kontroler gerak ke PC ketika menggunakan headset VR
• Koneksi nirkabel antara TV dan soundbar.

Bluetooth tersedia pada banyak produk, seperti ponsel, speaker, tablet, pemain media, sistem robotika, laptop, dan peralatan konsol permainan, serta beberapa headset definisi tinggi, modem, alat ban dan bahkan jam tangan.^[36] Bluetooth berguna untuk mentransfer informasi antara dua atau lebih perangkat yang dekat satu sama lain dan membutuhkan sedikit bandwidth. Bluetooth sering digunakan untuk mentransfer data suara dengan telepon (mis. dengan headset Bluetooth) atau data byte dengan komputer genggam (mentranser berkas).

Protokol Bluetooth menyedehanakan penemuan dan pengaturan layanan antar perangkat. Perangkat Bluetooth dapat mengiklankan semua layanan yang mereka berikan.^[37] Ini memudahkan penggunaan layanan, karena lebih banyak konfigurasi keamanan, alamat jaringan, dan perizinan yang dapat diotomatisasi dibandingkan dengan banyak jenis jaringan lain.^[38]

• Produk-produk tidak saling kompatibel.
• Tidak ada anonimitas, mencegah layanan tertentu menggunakan Bluetooth.^[45]

• Disetujui sebagai IEEE Standard 802.15.1–2002^[46]
• Banyak kesalahan yang ditemukan dalam spesifikasi v1.0B diperbaiki.
• Menambah kemungkinan saluran tidak terenkripsi.
• Pengukuran kekuatan sinyal yang diterima (RSSI)

Peningkatan besar dalam versi ini adalah:

• Penemuan dan penjalinan koneksi yang lebih cepat
• Spektrum tersebar melalui pelompatan frekuensi adaptif (AFH), yang meningkatkan ketahanan terhadap gangguan frekuensi radio dengan menghindari penggunaan frekuensi yang ramai dalam urutan lompatan
• Kecepatan transmisi yang lebih tinggi dalam praktik daripada v1.1, hingga 721kbit/s^[47]
• Extended Synchronous Connections (eSCO), yang meningkatkan kualitas suara dari link audio dengan memungkinkan pengiriman ulang paket yang rusak, dan secara opsional dapat meningkatkan latensi suara untuk transfer data bersamaan yang lebih baik
• Operasi Antarmuka Pengendali Host (HCI) operation with three-wire UART
• Disetujui sebagai IEEE Standard 802.15.1–2005^[48]
• Memperkenalkan pengendalian aliran dan mode pengiriman ulang untuk L2CAP

Versi Spesifikasi Inti Bluetooth dirilis sebelum 2005. Perbedaan utama adalah adanya Enhanced Data Rate (EDR) untuk transfer data lebih cepat. Laju data EDR adalah 3 Mbit/s, namun laju transfer data maksimum (memperhitungkan waktu antar paket dan pengakuan) adalah 2,1 Mbit/s.^[47] EDR menggunakan gabungan GFSK dan modulasi phase-shift keying (PSK) dengan dua varian, π/4-DQPSK dan 8-DPSK.^[49] EDR dapat mengurangi konsumsi daya melalui pengurangan siklus kerja.

Spesifikasi ini diterbitkan sebagai Bluetooth v2.0 + EDR, yang menyiratkan bahwa EDR adalah fitur opsional. Selain EDR, spesifikasi v2.0 memiliki peningkatan kecil lain, dan produk dapat mengklaim ketaatan kepada "Bluetooth v2.0" tanpa mendukung mode laju data tinggi. Setidaknya satu perangkat komersial menyatakan "Bluetooth v2.0 tanpa EDR" pada lembar data mereka.^[50]

Spesifikasi Inti Bluetooth versi 2.1 + EDR diadopsi oleh Bluetooth SIG pada 26 Juli 2007.^[49]

Fitur utama v2.1 adalah secure simple pairing (penyandingan aman dan sederhana/SSP): ini meningkatkan pengalaman pairing (penyandingan) untuk perangkat Bluetooth, sekaligus meningkatkan penggunaan dan kekuatan keamanan.^[51]

Versi 2.1 membawa berbagai peningkatan lain, termasuk extended inquiry response (EIR), yang memberikan informasi tambahan selama prosedur permintaan untuk memungkinkan penyaringan perangkat yang lebih baik sebelum koneksi; dan sniff subrating, yang mengurangi konsumsi daya dalam mode daya rendah.

Versi 3.0 + HS dari Spesifikasi Inti Bluetooth^[49] diadopsi oleh Bluetooth SIG pada 21 April 2009. Bluetooth v3.0 + HS memberikan kecepatan transfer data teoretis hingga 24Mbit/s, walaupun tidak melalui link Bluetooth itu sendiri. Sebaliiknya, link Bluetooth digunakan untuk negosiasi dan pembentukan koneksi, dan lalu lintas data dibawa melalui link 802.11.

Fitur baru utama adalah AMP (MAC/PHY Alternatif), tambahan 802.11 sebagai transportasi berkecepatan tinggi. Bagian berkecepatan tinggi dari spesifikasinya tidak wajib, sehingga hanya perangkat yang menampilkan logo "+HS" mendukung Bluetooth melalui transfer data berkecepatan tinggi 802.11. Perangkat Bluetooth v3.0 tanpa akhiran "+HS" hanya wajib mendukung fitur yang diperkenalkan pada Spesifikasi Inti versi 3.0 atau Spesifikasi Inti Tambahan 1 yang lebih awal.^[52]

Bluetooth SIG menyelesaikan Spesifikasi Inti Bluetooth versi 4.0 (dinamakan Bluetooth Smart) dan diadopsi pada 30 Juni 2010. Ini termasuk protokol Classic Bluetooth, Bluetooth high speed and Bluetooth Low Energy (BLE). Bluetooth high speed berbasis Wi-Fi, dan Classic Bluetooth terdiri dari protokol Bluetooth lama.

Bluetooth Low Energy, sebelumnya dikenal sebagai Wibree,^[53] adalah subset dari Bluetooth v4.0 dengan tumpukan protokol yang sepenuhnya baru untuk pembangunan cepat dari link sederhana. Sebagai alternatif protokol standar Bluetooth yang diperkenalkan pada Bluetooth v1.0 hingga v3.0, ini ditujukan untuk aplikasi sangat rendah daya yang ditenagai oleh sel koin. Desain chip memungkinkan dua jenis implementasi, dual-mode, single-mode dan versi terdahulu yang ditingkatkan.^[54] Nama sementara Wibree dan Bluetooth ULP (Ultra Low Power) ditinggalkan dan nama BLE digunakan selama beberapa lama. Pada akhir 2011, logo baru "Bluetooth Smart Ready" untuk host dan "Bluetooth Smart" untuk sensor diperkenalkan sebagai muka masyarakat umum dari BLE.^[55]

Dibandingkan dengan Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy bertujuan mengurangi konsumsi daya dan biaya sekaligus menjaga jangkauan komunikasi yang mirip. Dalam hal memperpanjang daya tahan baterai perangkat Bluetooth, BLE menjadi kemajuan yang signifikan.

Bluetooth SIG mengumumkan persetujuan umum dari spesifikasi Bluetooth v4.1 pada 4 Desember 2013. Spesifikasi ini adalah pembaruan perangkat lunak bertahap bagi Spesifikasi Bluetooth v4.0, dan bukan pembaruan perangkat keras. Pembaruan ini memasukkan Tambahan Spesifikasi Inti Bluetooth (CSA 1, 2, 3, & 4), dan menambah fitur baru yang meningkatkan kemudahan penggunaan bagi konsumen. Ini termasuk peningkatan dukungan koeksistensi untuk LTE, kecepatan transfer data masal—serta bantuan inovasi pengembang dengan memungkinkan perangkat mendukung beberapa peran secara bersamaan.^[56]

Fitur-fitur baru dari spesifikasi ini termasuk:

• Pemberian isyarat koesistensi layanan jaringan seluler
• Train nudging dan generalized interlaced scanning
• Low Duty Cycle Directed Advertising
• Saluran berorientasi koneksi dan khusus L2CAP dengan pengendalian aliran berbasis kredit
• Dual Mode and Topology
• LE Link Layer Topology
• 802.11n PAL
• Pembaruan arsitektur audio untuk Wide Band Speech (suara pita lebar)
• Selang iklan data yang cepat
• Pembatasan waktu penemuan^[57]

Beberapa fitur telah tersedia dalam sebuah Tambahan Spesifikasi Inti CSA) sebelum rilisnya v4.1.

Dirilis pada 2 Desember 2014,^[58] ini memperkenalkan fitur untuk Internet of Things.

Peningkatan besarnya adalah:

• Bluetooth Low Energy Secure Connection with Data Packet Length Extension untuk meningkatkan protokol kriptografi
• Link Layer Privacy with Extended Scanner Filter Policies untuk meningkatkan keamanan data.
• Internet Protocol Support Profile (IPSP) version 6 siap untuk perangkat cerdas Bluetooth untuk mendukung Internet of Things dan otomasi rumah

Perangkat keras Bluetooth lama dapat menerima fitur 4.2 seperti Data Packet Length Extension and privasi tambahan melalui pembaruan firmware.^[20]

Bluetooth SIG merilis Bluetooth 5 pada 6 Desember 2016. Fitur barunya utama berfokus pada teknologi Internet of Things baru. Sony menjadi yang pertama yang mengumumkan dukungan Bluetooth 5.0 dengan Xperia XZ Premium pada Februari 2017 selama Mobile World Congress 2017.^[59] Samsung Galaxy S8 diluncurkan dengan dukungan Bluetooth 5 pada April 2017. Pada September 2017, iPhone 8, 8 Plus, dan iPhone X juga diluncurkan dengan dukungan Bluetooth 5. launched with Bluetooth 5 support in April 2017. Apple juga memadukan Bluetooth 5 dalam HomePod baru yang dirilis pada 9 Februari 2018.^[60] Pemasaran menghilangkan angka koma; sehingga hanya "Bluetooth 5" (tidak seperti Bluetooth 4.0);^[61] perubahannya untuk "Menyederhanakan pemasaran kami, menyampaikan manfaat pengguna secara lebih efektif, dan memudahkan menyampaikan pembaruan teknologi signifikan kepada pasar".

Bluetooth 5 memberikan, untuk BLE, pilihan yang dapat menggandakan laju data (burst 2 Mbit/s) dengan mengorbankan jangkauan, atau memberikan hingga empat kali jangkauan dengan mengorbankan laju data. Peningkatan kemampuan transmisi dapat menjadi penting untuk perangkat Internet of Things, di mana banyak node terhubung di dalam rumah. Bluetooth 5 meningkatkan kapasitas layanan tanpa koneksi, seperti navigasi relevan lokasi dari koneksi Bluetooth daya rendah.^[62][63][64]

Peningkatan besarnya adalah:

• Slot Availability Mask (SAM)
• PHY 2Mbit/s untuk LE
• LE Long Range (jangkauan panjang)
• High Duty Cycle Non-Connectable Advertising
• LE Advertising Extensions (ekstensi iklan)
• LE Channel Selection Algorithm #2 (algoritma pemilihan saluran #2)

Fitur yang ditambahkan dalam CSAS – diintegrasikan pada v5.0:

• Higher Output Power (kekuatan keluaran lebih tinggi)

Fitur di bawah disingkirkan pada versi spesifikasi ini:

• Park State (status parkir)^[64]

Bluetooth SIG memperkenalkan Bluetooth 5.1 pada 21 Januari 2019.^[65]

Peningkatan besar dalam spesifikasi ini adalah:

• Sudut kedatangan (AoA) dan sudut keberangkatan (AoD) yang digunakan untuk menentukan lokasi dan memantau perangkat
• Advertising Channel Index
• Caching GATT
• Peningkatan kecil batch 1:
  • Dukungan HCI untuk kunci debug pada LE Koneksi Aman
  • Mekanisme pembaruan akurasi waktu tidur
  • ADI field dalam data tanggapan pemindaian
  • Interaksi antara QoS dan Flow Specification
  • Blokir klasifikasi saluran host untuk iklan sekunder
  • Izinkan SID muncul dalam laporan tanggapan pemindaian
  • Penentuan perilaku ketika aturan dilanggar
• Periodic Advertising Sync Transfer

Fitur yang ditambahkan pada Tambahan Spesifikasi Inti (CSA) – diintegrasikan dalam v5.1:

• Model
• Hierarki model berbasis mesh

Fitur di bawah ini disingkirkan pada versi spesifikasi ini:

• Kunci unit

Pada 31 Desember 2019, Bluetooth SIG menerbitkan Spesifikasi Inti Bluetooth versi 5.2. Spesifikasi baru ini menambah fitur baru:^[66]

• Protokol Atribut Ditingkatkan (EATT), peningkatan dari Protokol Atribut (ATT)
• LE Power Control (pengendalian daya)
• LE Isochronous Channels
• LE Audio yang dibangun di atas fitur 5.2 baru. BT LE Audio diumumkan pada Januari 2020 pada CES oleh Bluetooth SIG. Dibandingkan Bluetooth Audio biasa, Bluetooth Low Energy Audio mengurangi konsumsi baterai dan menciptakan cara terstandarisasi mengirim audio lewat BT. Bluetooth LE Audio juga mendukung transmisi satu-ke-banyak dan banyak-ke-satu, memungkinkan beberapa penerima dari satu sumber atau satu penerima untuk beberapa sumber; ini dikenal sebagai Auracast.^[67][68] LE Audio menggunakan codec baru, yaitu LC3. BLE Audio juga menambah dukungan untuk alat bantu dengar.^[69] Pada 12 Juli 2022, Bluetooth SIG mengumumkan penyelesaian standar Bluetooth LE Audio. Standar ini memiliki klaim latensi minimum yang lebih rendah (20–30 ms) dibandingkan Bluetooth Audio biasa (100–200 ms).^[70] Pada IFA tanggal Agustus 2023, Samsung mengumumkan dukungan Auracast melalui pembaruan perangkat lunak untuk Galaxy Buds2 Pro dan dua model TV dari mereka.^[71] Pada Oktober, pengguna mulai menerima pembaruan untuk earbud tersebut.^[72]

Bluetooth SIG menerbitkan Spesifikasi Inti Bluetooth versi 5.3 pada 13 Juli 2021. Peningkatan fitur dari Bluetooth 5.3 adalah:^[73]

• Connection Subrating
• Periodic Advertisement Interval (Selang Pengiklanan Periodik)
• Channel Classification Enhancement
• Peningkatan kendali ukuran kunci

Fitur di bawah ini disingkirkan pada versi spesifikasi ini:

• Alternate MAC and PHY (AMP) Extension

Bluetooth SIG merilis Spesifikasi Inti Bluetooth versi 5.4 pada 7 Februari 2023. Versi baru ini menambah fitur berikut:^[74]

• Periodic Advertising with Responses (PAwR)
• Encrypted Advertising Data
• LE GATT Security Levels Characteristic
• Advertising Coding Selection

Bluetooth SIG merilis Spesifikasi Inti Bluetooth versi 6.0 pada 27 Agustus 2024.^[75] Versi ini menambahkan fitur berikut:^[76]

• Bluetooth Channel Sounding
• Pneyaringan iklan berbasis pilihan
• Pemantauan pengiklan
• Peningkatan ISOAL
• Rangkaian fitur extended LL
• Pembaruan ruang bingkai

Bluetooth SIG merilis Spesifikasi Inti Bluetooth versi 6.1 pada 7 Mei 2025.^[77]

• Peningkatan privasi perangkat
• Efisiensi daya yang ditingkatkan

Bluetooth SIG merilis Spesifikasi Inti Bluetooth versi 6.2 pada 3 November 2025.^[78]

Bluetooth didefinisikan sebagai arsitektur protokol berlapis yang terdiri dari protokol inti, protokol pengganti kabel, protokol kendali telepon, dan protokol yang diadopsi.^[81] Protokol wajib untuk semua tumpukan Bluetooth adalah LMP, L2CAP, dan SDP. Selain itu, hampir semua perangkat yang berkomunikasi dengan Bluetooth dapat menggunakan protokol ini: HCI dan RFCOMM.^{[butuh rujukan]}

Tergantung jenis paket, paket tunggal dapat dilindungi oleh koreksi kesalahan maju (FEC) sebesar 1/3 atau 2/3 dari total data yang dikirim. Selain itu, paket dengan CRC akan dikirim ulang hingga diakui oleh permintaan ulang otomatis (ARQ).

Perangkat Bluetooth apa pun dalam mode discoverable (dapat ditemukan) mengirim informasi tersebut jika diminta:

• Nama perangkat
• Kelas perangkat
• Daftar layanan
• Informasi teknis (misalnya: fitur perangkat, pabrikan, spesifikasi Bluetooth yang digunakan, offset jam)

Perangkat apa pun dapat melakukan permintaan untuk mencari perangkat lain yang dapat terhubung, dan setiap perangkat dapat dikonfigurasi untuk menjawab permintaan semacam itu. Namun, jika perangkat yang mencoba terhubung mengetahui alamat perangkat tersebut, ia selalu menjawab permintaan koneksi langsung dan mengirim informasi yang terdaftar di atas jika diminta. Penggunaan layanan sebuah perangkat mungkin memerlukan penyandingan atau persetujuan dari pemiliknya, namun koneksinya dapat diawali oleh perangkat apa pun dan dipertahankan hingga keluar dari jangkauan. Beberapa perangkat hanya dapat terhubung ke satu perangkat secara sekaligus, dan menghubungkan ke perangkat tersebut mencegah perangkat tersebut terhubung ke perangkat lain dan muncul dalam permintaan hingga mereka terputus dari perangkat lain.

Setiap perangkat memiliki alamat unik 48-bit. Namun, alamat-alamat ini umumnya tidak ditampilkan dalam permintaan. Sebagai gantinya, digunakan nama Bluetooth yang ramah, yang dapat diatur oleh pengguna. Nama ini muncul saat pengguna lain memindai perangkat dan dalam daftar perangkat yang disandingkan.

Sebagian besar telepon seluler memiliki nama Bluetooth bawaan berupa merek dan model ponsel. Sebagian besar telepon seluler dan laptop hanya menampilkan nama Bluetooth, dan program khusus diperlukan untuk mendapatkan informasi perangkat tambahan. Ini dapat membingungkan pengguna karena, misalnya, bisa ada lebih dari satu telepon seluler dalam jangkauan yang bernama T610 (lihat Pembajakan Bluetooth).