Az omnidirekcionális mikrofon minden irányból egyenletesen veszi fel a hangot. Úgy képzelhetjük el, mint egy pontot egy gömb közepén, amely mindent, ami a felszínen és a belsejében történik, ugyanolyan érzékenységgel hall, függetlenül attól, hogy a hang elölről, hátulról vagy oldalról érkezik. Az iránykarakterisztikája, amely a mikrofon különböző szögekből érkező hangokra való érzékenységének grafikus ábrázolása, tökéletes kör alakú. Ez a tulajdonság alkalmassá teszi egy tér általános hangulatának, például egy szoba, egy koncertterem vagy egy természeti táj hangjainak rögzítésére. Ugyanígy alkalmas olyan helyzetekben is, amikor egyszerre több hangforrást kell rögzíteni, például egy asztalnál ülő több ember közötti beszélgetést vagy egy kórus éneklését. Másrészt viszont nem ideális választás zajos környezetben, mivel a fő hanggal együtt az összes környező zavaró hangot is felveszi. Az omnidirekcionális mikrofonok előnye, hogy nem szenvednek az úgynevezett "közelséghatástól". Ez azt jelenti, hogy nem hangsúlyozzák ki a basszusfrekvenciákat, ha a hangforrást közelebb hozzuk a mikrofonhoz, így a hang a távolságtól függetlenül megőrzi egységes karakterét.