Thomson Consumer Electronics在認可軟件專利的國家控制著MPEG-/2 Layer 3 專利的授權，這些國家包括美國和日本，歐盟國家不包括在內。Thomson積極地加強這些專利的保護。Thomson已經在歐盟國家被歐洲專利局授予軟件專利，但是還不清楚它們是否會被那裏的司法所加強。參見歐洲專利協定中的軟件專利。
關於Thomson專利文件、授權協議和費用的最新信息請參考它們的網站。
在1998年9月，FraunhoferInstitute向幾個MP3軟件開發者發去了壹封信聲明“發布或者銷售編碼器或者解碼器”需要授權。這封信宣稱非經授權的產品“觸犯了 Fraunhofer和Thomson的專利權。制造、銷售或者發布使用[MPEG Layer-3]標準或者我們專利的產品，妳們需要從我們這裏獲得這些專利的授權協議。”
這些專利問題極大地減慢了未經授權的MP3軟件開發並且導致人們的註意力轉向開發和歡迎其它如WMA和Ogg Vorbis這樣的替代品。Windows開發系統的制造商微軟公司從MP3專向它們自有的Windows Media格式以避免與專利相關的授權問題。直到那些關鍵的專利過期之前，未經授權的編碼器和播放器在認可軟件專利的國家看起來都是非法的。
盡管有這些專利限制，永恒的MP3格式繼續向前發展；這種現象的原因看起來是由如下因素帶來的網絡效應：
* 熟悉這種格式，不知道有其它可選格式存在，
* 這些可選格式沒有普遍地明顯超過MP3的優勢這樣壹個現實，
* 大量的MP3格式音樂，
* 大量的使用這種格式的不同軟件和硬件，
* 沒有DRM保護技術，這使得MP3文件可以很容易地修改、復制和通過網絡重新發布，
* 大多數家庭用戶不知道或者不關心軟件專利爭端，通常這些爭端與他們個人用途而選用MP3格式無關。
另外，專利持有人不願對於開源解碼器加強授權費用的征收，這也帶來了許多免費MP3解碼器的發展。另外，盡管他們試圖阻止發布編碼器的二進制代碼， Thomson已經宣布使用免費MP3編碼器的個人用戶將不需要支付費用。盡管專利費是許多公司打算使用MP3格式時需要考慮的問題，對於用戶來說並沒有什麽影響，這就帶來了這種格式的廣受歡迎的效應。
Sisvel S.p.A. 和它的美國子公司Audio MPEG,Inc. 以前曾經以侵犯MP3技術專利為由起訴Thomson，但是那些爭端在2005年11月最終以Sisvel給Thomson MP3授權而結束，Motorola也與Audio MPEG簽署了MP3的授權協議。由於Thomson和Sisvel都擁有他們聲稱編解碼器必需的單獨的專利，MP3專利的法律狀態還不清晰。
Fraunhofer的專利在2010年4月已經到期，MP3算法不受專利保護。