Аппаратура АОН состоит из передающих и приёмных устройств. Передающие устройства устанавливаются на районных АТС, приёмные - на автоматической междугородной телефонной станцией (АМТС). Приёмным устройством также может служить телефонный аппарат (ТА) местной связи с АОН. Структурная схема включения аппаратуры АОН на АТС приведена на рисунке выше. После набора номера вызываемого абонента и занятия приёмного устройства на АМТС (или ответа ТА местной связи), срабатывает реле определения номера К2 на время 400 мс. При этом замыкается контакт К2.3 и подключается передающее устройство (ПУ) АОН. Абонентская линия отключается контактами К2.1 и К2.2. Это необходимо для того, чтобы сигналы, появляющиеся на выходе микрофона в телефоне вызывающего абонента не влияли на передачу информации. Если за это время (400 мс) по соединительной линии от приёмного устройства поступит сигнал запроса частотой 500 Гц +/-1% с уровнем 4,3 дБ и длительностью 100 мс, то схема общестатитвной выдержки времени (СОВВ) продлевает время удержания реле К2 ещё на 500 мс для передачи информации информации о категории и номере телефона вызывающего абонента.

Переменный ток сигнала запроса индуктируется в обмотку III трансформатора Тр1 и через абонентский комплект поступает в передающее устройство АОН. Последнее, получив частотный запрос, начинает выдачу информации. Информация из передающего устройства АОН передаётся в обмотку III трансформатора, индуктируется в обмотки I и II и передаётся по соединительной линии на АМТС. Приёмные устройства на АМТС преобразуют частотные комбинации в числовой код и запоминают поступивший номер.

После получения сведений о номере и категории вызывающего абонента, на АМТС начинается установление соединения к абоненту другого города.

Для повышения надёжности определения номера и категории телефона вызывающего абонента в системе АОН принят трёхкратный запуск передающих устройств. Так, если при первом запуске АОН, на приёмной стороне номер не определился (по каким либо причинам информация АОН не была принята или была принята искажёной), то приёмные устройства кратковременно освобождаются (без нарушения соединения) и вновь посылают сигнал запроса для запуска передающих устройств. Если и при этом информация не будет принята, то формируется третий сигнал запроса. В случае отсутствия определения номера и после третьего запуска выход на АМТС прерывается.

Передающее устройство АОН будет работать аналогично, если сигнал запроса будет передаваться не с приёмного устройства АМТС, а с местного телефона с АОН. Отличие заключается лишь в том, что если в течении определённого промежутка времени передающее устройство АТС не получит запроса по той или иной причине, или само передающее устройство не выдаст информацию - проключается разговорный тракт и последующие запросы местного ТА с АОН просто бесполезны. Однако при определении междугороднего номера, некоторое количество последовательно идущих запросов выигрывает время для проключения соединительного тракта вызывающего абонента и определения его номера.