2G或3G通話技術使用的音頻範圍是300Hz~3.4KHz，而VoLTE使用的是50Hz~7KHz的AMR-WB編解碼器，音頻範圍更廣。同時，與OTT VoIP相比，VoLTE通過PCC機制保證VoLTE所需的帶寬，即使在網絡高負載的情況下，VoLTE的通話質量仍然會得到保證。VoLTE語音使用QCI=1的專用語音承載，有很好的QoS保障，而OTT VoIP使用QCI=9的默認承載，容易出現誤碼、丟包、時延大等問題。
利用POLQA算法對VoLTE、3G電路域語音和微信電話本的語音質量進行了評測。從測試結果來看，VoLTE通話的語音質量優於3G和OTT通話。在100個語音樣本中，MOS值在4點以上的VoLTE占比超過60%，MOS值在3.5點以上的VoLTE占比超過80%，優於3G和OTT語音。其實在這些情況下，通過人為的主觀聽音，可以明顯聽出VoLTE的聲音更清晰，失真更少。
圖1不同類型言語MOS得分的概率分布
2.連接更快
語音通話建立時間的長短對用戶體驗影響很大，建立時間過長會增加用戶的投訴率。與傳統通信相比，VoLTE的連接時間更短。從呼叫者發出2/3G語音呼叫到收到返回提示音平均需要6-9秒左右，而基於VoLTE技術的4G高清呼叫的平均等待時間僅為2秒左右。如果主叫或被叫方手機不支持VoLTE，其連接速度不會像兩部支持VoLTE的手機壹樣快，大約增加1~2秒。在呼叫建立時間方面，VoLTE voice相比傳統的2G/3G有了很大的提升。
3、延時更短
聽眾對500ms內的媒體延遲並不敏感，但延遲會嚴重影響用戶的感受，甚至產生串擾。VoLTE延遲壹般在200毫秒以內，而VoIP微信電話本的延遲在600-750ms左右，如下圖所示。另外，網絡電話的抖動也是不穩定的，取決於用戶的承載。WiFi和LTE下的抖動在靜態下還是比較穩定的，但是VoIP的微信電話本在移動狀態下抖動更大。
VoLTE語音由PCC控制，為語音業務建立QCI=1的專用承載，可以為VoLTE業務設置高優先級QoS規則，保證語音通信質量。OTT語音是上層應用服務，在LTE網絡中被底層承載識別為普通數據傳輸。OTT語音等普通數據包會使用互聯網PDN連接(QCI=8/9)的同壹個非GBR默認承載，導致OTT語音等業務搶奪公共帶寬資源。所以VoLTE語音在時延方面比OTT語音更穩定，同時時延也更小。
4.通話更穩定
在移動場景下，VoLTE通話測試無掉話，通話質量略有下降，而OTT的VoIP承載在商用4g網絡上。在移動過程中，頻繁掉話，MOS變化較大，通話質量明顯下降。
另外，在網絡質量壹般或者只有GSM區域的情況下，微信電話本無法使用，而對於VoLTE服務，如果網絡質量壹般，也可以通過PCC進行保障。即使VoLTE在GSM區域不工作，這個手機仍然可以用這個號碼正常撥打電話。通過eSRVCC，即使用戶在通話過程中走出4g覆蓋區域，也可以將已建立的VoLTE通話不間斷地切換到2/3G。
5.流量和功耗更經濟。
在語音質量相同的前提下，大部分OTT VoIP應用在通話過程中比VoLTE多消耗20%到40%的流量。在通話和待機狀態的綜合測試中，發現VoLTE比OTT VoIP至少節省50%的流量，說明VoLTE在待機和通話狀態下都比OTT VoIP節省更多的流量。同時，VoLTE語音功耗比微信、QQ通話有明顯優勢，比VoLTE通話功耗低30%左右。