Многожильный провод состоит из множества тонких проводников, связанных или обмотанных вместе для образования более крупного проводника. Многожильный провод более гибкий, чем одножильный провод с той же общей площадью поперечного сечения. Многожильный провод используется, когда требуется более высокая устойчивость к усталости металла. К таким ситуациям относятся соединения между печатными платами в устройствах с несколькими печатными платами, где жесткость одножильного провода создала бы слишком большое напряжение в результате перемещения во время сборки или обслуживания; сетевые шнуры переменного тока для бытовой техники; кабели для музыкальных инструментов; кабели для компьютерных мышей; кабели для сварочных электродов; контрольные кабели, соединяющие движущиеся части машин; кабели для горнодобывающих машин; кабели для буксировочных машин; и многие другие.

На высоких частотах ток распространяется вблизи поверхности провода из-за скин-эффекта, что приводит к увеличению потерь мощности в проводе. Многожильный провод может показаться уменьшающим этот эффект, поскольку общая площадь поверхности жил больше, чем площадь поверхности эквивалентного сплошного провода, но обычный многожильный провод не уменьшает скин-эффект, поскольку все жилы закорочены вместе и ведут себя как единый проводник. Многожильный провод будет иметь более высокое сопротивление, чем сплошной провод того же диаметра, потому что поперечное сечение многожильного провода состоит не только из меди; между жилами неизбежно образуются зазоры (это проблема упаковки кругов внутри круга). Многожильный провод с тем же поперечным сечением проводника, что и сплошной провод, считается имеющим тот же эквивалентный диаметр и всегда имеет больший диаметр.

Однако во многих высокочастотных приложениях эффект близости проявляется сильнее, чем скин-эффект, и в некоторых ограниченных случаях простой многожильный провод может уменьшить эффект близости. Для повышения производительности на высоких частотах может использоваться многожильный провод, в котором отдельные жилы изолированы и скручены по специальной схеме.
Чем больше отдельных жил в пучке проводов, тем более гибким, устойчивым к перегибам, разрывам и прочнее становится провод. Однако большее количество жил увеличивает сложность и стоимость производства.

По геометрическим соображениям, наименьшее количество жил обычно составляет 7: одна посередине, а вокруг неё плотно прилегают 6. Следующий уровень — 19, это ещё один слой из 12 жил поверх 7. После этого количество варьируется, но часто встречаются 37 и 49, затем в диапазоне от 70 до 100 (точное число уже не указано). Ещё большее количество жил обычно встречается только в очень толстых кабелях.

Для применений, где провод перемещается, минимальное значение, которое следует использовать, — 19 (7 следует использовать только в тех случаях, когда провод установлен и затем не перемещается), а 49 — гораздо лучше. Для применений с постоянным повторяющимся движением, таких как сборочные роботы и провода наушников, обязательным является значение от 70 до 100.

Для применений, требующих еще большей гибкости, используется еще больше жил (обычно это сварочные кабели, но также и любые приложения, требующие перемещения проволоки в стесненных условиях). Например, проволока 2/0, изготовленная из 5292 жил проволоки сечением #36. Жилы организуются следующим образом: сначала формируется пучок из 7 жил. Затем 7 таких пучков объединяются в суперпучки. Наконец, для изготовления окончательного кабеля используется 108 суперпучков. Каждая группа проводов наматывается по спирали, так что при изгибе проволоки растянутая часть пучка перемещается по спирали в сжатую часть, уменьшая напряжение в проволоке.