L'application cliente est gratuite, libre et open source, sous licence GPLv3, disponible sur smartphone (Android, iOS) ainsi que sur ordinateur (Windows, macOS et Linux) et en tant qu'application web. Les utilisateurs peuvent échanger messages, photos, vidéos et documents sans limite de taille[7].
Par défaut, l'application n'utilise pas le chiffrement de bout en bout entre interlocuteurs, mais plutôt un chiffrement entre l'application et les serveurs Telegram, ces derniers ayant accès au contenu des messages échangés (ils sont stockés dans un cloud). Un chiffrement de bout en bout reste possible en option, à condition de l'activer explicitement au début de chaque conversation.
La partie cliente est libre tandis que la partie serveur reste propriétaire, ce qui conduit certains cryptologues à critiquer une « sécurité par l'obscurité », jugée inférieure à la publication du système de chiffrement utilisé (ce qui permet de publier les éventuelles failles).
En 2024, la plateforme revendique 900 millions d'utilisateurs, et vise la même année son premier milliard[8].