路由器是一种有多个输入口与多个输出口的计算机，它可以划分为两大部分：路由选择部分与分组转发部分。路由选择部分的作用就是更新和构造路由表，分组转发部分包含三大部分组成：输入端口、输出端口、交换结构。交换结构的作用是根据转发表，把一个输入端口的分组从某个合适的输出端口转发出去。输入端口接受到交换路由信息的分组则把该分组交给路由选择处理部分，收到数据分组则按照转发表转发到合适的输出端口。在输入端口进行数据转发时，有一定的排队时延。如果输入端口的处理速率比分组传送到路由器的速率慢，以至于缓存都存满了，就有可能造成分组丢失。

路由器的交换接口有三种常用的交换方法。通过存储器交换：早期的路由器就是普通计算机，输入、输出功能由I/O设备完成，当接收分组，采用中断方式通知路由处理器，由于读、写操作的时间数量级相同，分组传输速率为存储器带宽的一半。许多现代路由器沿用了这种方式，不过目的地址的查找和分组的缓存都在输入口进行。通过总线交换：通过总线进行分组从输入口到输出口的转发，由于总线可能忙线，有排队时延，分组转发速率受总线速率限制。通过互联网络：使用纵横交换结构，采用横、竖双总线，输入接口可以与任意输出接口相通。