2G或3G通話技術使用的音頻範圍為300Hz~3.4KHz，而VoLTE使用50Hz~7KHz的AMR-WB編解碼，音頻範圍更廣。同時，VoLTE與OTT VoIP相比，通過PCC機制來保障VoLTE所需的帶寬，即使在網絡高負載的時候VoLTE的通話質量仍會受到保證。VoLTE語音采用QCI=1的專用語音承載，具備良好的QoS保證，而OTT VoIP使用的是QCI=9的默認承載，易出現誤碼、丟包、時延大等問題。
分別對VoLTE、3G電路域語音、微信電話本，統壹用POLQA算法進行語音質量評估，從測試的結果上看，VoLTE呼叫的語音質量優於3G和OTT的語音呼叫。100個語音樣本中，MOS值在4分以上VoLTE占60%以上，3.5分以上VoLTE占80%以上，優於3G和OTT語音。事實上，這幾種情況通過人工的主觀去聽，也能明顯聽出VoLTE的語音更加清晰，聲音失真更小。
圖1 不同類型語音MOS分的概率分布
2、接通更快
語音呼叫建立時間的長短對用戶體驗影響較大，過長的建立時間會增加用戶的投訴率。與傳統通訊相比，VoLTE的接通時間更短。2/3G的語音通話從主叫開始撥打到收到返回提示音的平均約需6-9秒，而基於VoLTE技術的4G高清通話平均等待時間僅需2秒左右。若主叫或被叫任何壹方手機不支持VoLTE，其接通速度就沒有雙方手機都支持VoLTE那麽快，大約增加1~2秒。在呼叫建立時間方面，VoLTE語音比傳統2G/3G有很大的提升。
3、時延更短
聽者對在500ms以內的口耳媒體時延不太敏感，但時延再大就會嚴重影響用戶的感受，甚至會出現串話情況。VoLTE時延壹般在200多毫秒以內，而VoIP的微信電話本的時延都在600-750ms左右，見下圖所示。另外，VoIP的抖動也不穩定，取決於用戶的承載，靜態下在WiFi和LTE下的抖動尚且穩定，但是在移動狀態下VoIP的微信電話本的抖動更大。
VoLTE語音通過PCC進行策略控制，對語音業務建立QCI=1的專有承載，可以為VoLTE業務設置高優先級的QoS規則，保障語音通信的質量。而OTT語音是上層應用業務，在LTE網絡中底層承載將其認定為普通數據傳輸， OTT語音將與其它普通數據分組使用相同的Internet PDN連接的Non-GBR默認承載（QCI=8/9），導致OTT語音與其它業務搶占公***帶寬資源。因此VoLTE語音比OTT 語音在時延方面更加穩定，同時也時延更小。
4、通話更穩
在移動的場景，VoLTE通話全程測試無掉話，通話質量小幅下降，而OTT的VoIP承載在商用4g網絡上，在移動過程中，頻繁掉話，MOS變化波動非常大，通話質量明顯下降。
另外，在網絡質量壹般的情況下或者只有GSM的區域，微信電話本就沒法用，而對於VoLTE業務來說，如果是網絡質量壹般也可以通過PCC進行QoS保障，即使在只有GSM區域雖然VoLTE也不通，但這個手機用這個號還能正常打電話。通過eSRVCC，已經建立的VoLTE通話即使在通話過程中用戶走出了4g覆蓋區，也能切換到2/3G不會中斷。
5、流量和功耗更省
數據流量在相同的語音質量前提下，大多數的OTT VoIP 應用在通話過程中比VoLTE 多耗流量20%至40%。在通話和待機狀態綜合測試中發現，VoLTE比OTT VoIP至少少耗流量50%，這說明VoLTE不管在待機還是通話狀態下，都比OTT VoIP更省流量。同時，VoLTE語音功耗較微信、QQ通話有較明顯的優勢，要比VoLTE通話功耗低30%左右。