交换机工作于OSI参考模型的第二层，它有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵，所有的端口都挂接在这条背部总线上。工作时，交换机首先会根据收到数据帧中的源MAC地址建立该地址同交换机端口的映射，并将其写入MAC地址表中。然后，交换机将数据帧中的目的MAC地址同已建立的MAC地址表进行比较，以决定由哪个端口进行转发。如果数据帧中的目的MAC地址不在MAC地址表中，则向所有端口转发。当某个接收端口回应后，交换机会学习新的MAC地址，并把它添加入内部MAC地址表中，从而把网络“分段”。在今后的通讯中，发往该MAC地址的数据包将仅送往其对应的端口，而不是所有的端口。

交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输，每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。