Wie auch bei der Plastik-SIM basiert die Sicherheit der eSIM auf dem so genannten SIM-Chip, einem eingebauten Speicher-Modul. Während der Installation wird das eSIM-Profil verschlüsselt. Sogenannte asymmetrische Verfahren sichern Ende zu Ende die gesamte Übertragung zwischen den Vodafone-Servern und dem Modul. Jedes Gerät kann dabei nur das ihm zugewiesen eSIM-Profil entschlüsseln und installieren. Damit erfüllt die eSIM nach Einschätzung von Vodafone genau wie die altbekannte Plastik-SIM hohe Sicherheitsanforderungen.