Während in den manuellen Fernsprechanlagen mit Zentraleinrichtungen das Verbinden, Anrufen und Trennen der Teilnehmer durch eine Vermittlungsperson geschehen mußte, werden in selbsttätigen Fernsprechanlagen (Selbstanschlußbetrieb) alle diese Funktionen von in einer Zentrale untergebrachten Wählern und Relais ausgeführt. Die Wähler und Relais werden vom anrufenden Teilnehmer aus elektromagnetisch gesteuert.

An Hand folgender Abb. sei der Grundgedanke einer Fernsprechanlage mit Wählerbetrieb erläutert:

Von jeder Teilnehmerstation N führt eine Leitung a zu je einem Wähler in der Zentrale. Die Leitungen sind innerhalb der Zentrale durch die Leitungen q mit den Vielfachleitungen (V) verbunden.
Der Wähler besitzt Kontaktarme (O), der mit Hilfe eines Schrittschaltwerkes (Elektromagnet H, Klinke s und Schaltrad) auf einen beliebigen Kontakt der Vielfachleitungen gedreht werden kann.
Der Elektromagnet H zieht seinen Anker bei jedem Kontaktschluß bei ta der Teilnehmerstation einmal an. Bei jedem Ankeranzug schaltet die Klinke S den Wählerarm um einen Kontakt, weiter.

Will der Teilnehmer N1 beispielsweise den Teilnehmer N3, erreichen, so drückt er dreimal seine Taste ta worauf der Kontaktarm O1 den Ruhekontakt r verläßt und nach 3 Schritten auf dem Wählervielfach V3, an welchen N3, über q3 und a3 angeschlossen ist, stehen bleibt.

In der Anfangszeit gab es zwei verschiedene Grundschaltungen, ein sog. Erdsystem (unter Zuhilfenahme der Erdleitung für das Halten der Verbindung während des Wählens) sowie das - auch heute noch im analogen Fernsprechnetz funktionierende - Schleifensystem:

N ist der Nummernschalter,
i die Induktionsspule,
H der Handapparat (vereinigt Mikrofon und Fernhörer),
h der Hakenumschalter,
c der Trennkondensator im Stromkreis des Weckers W;
an a und b wird die Leitung zur Vermittlungsstelle angeschlossen.

Wird der Handapparat abgenommen, wird über den Hakenumschalter h das Mikrofon und die Induktionsspule eingeschaltet. Die damit geschlossene Teilnehmerschleife a-b bewirkt in der Vermittlungsstelle die Belegung eines freien Verbindungssatzes. Der Wecker W bleibt unter Überbrückung des Kondensators parallel zum Mikrofon liegen. Dadurch soll verhindert werden, daß etwa bei den früheren Ausführungen des Mikrofons auftretende zu hohe Widerstände die unbeabsichtigte Trennung einer bestehenden Verbindung bewirken (siehe Schlußzeichen beim ZB-Betrieb).

Beim Drehen der Nummernscheibe werden die Zuführungen zum Sprechsystem kurz geschlossen (Geräuschschutz und Verringerung des Apparatewiderstandes) bis die Scheibe in die Ruhestellung zurückgegangen ist (Nummernschalter-Arbeitskontakt, rechts).
Die Teilnehmerschleife a-b wird beim Ablaufen der Scheibe so oft unterbrochen, als dies der eingestellten Zahl entspricht (Nummernschalter-Impulskontakt, links).

Beim Schleifensystem erfolgt die Unterscheidung zwischen "Teilnehmer hat aufgelegt", "Wählpause zwischen zwei Ziffern" und "Nummernwahl" ausschließlich durch die Länge von Stromfluß und Unterbrechung der Teilnehmerschleife, in deutschen Systemen bedeutet z.B.:
> Schleifenunterbrechung länger als 200 ms: Teilnehmer hat aufgelegt
> Schleifenunterbrechung kürzer als 100 ms: Wählimpuls
> Schleifenschluß länger als 100 ms: letze Ziffer vollständig gewählt.