交换机位于OSI参考模型中的第二层（数据链路层），交换机的工作依赖于对MAC地址的识别（所有的网络设备都有一个唯一的MAC地址，通常是由厂商直接烧录进网卡中）。

　　当交换机从其某个端口收到一个数据包时，先读取包头中的源MAC地址（即发送该数据包的设备网卡的MAC地址），将该MAC地址和端口对应起来添加到交换机内存里的地址表中；然后再读取包头中的目的MAC地址，对照内存里的地址表看该MAC地址与哪个端口对应，如果地址表中有该MAC地址的对应端口，则将该数据包直接复制到对应的端口上，如果没有找到，则将该数据帧作为一个广播帧发送到所有的端口，对应的MAC地址设备会自动接受该帧数据，同时，交换机将接受该帧数据的端口与这个目的MAC地址对应起来放入内存中的地址表中。
　　
　　从ISO/OSI的分层结构上说，交换机可分为二层交换机、三层交换机等。二层交换机指的就是传统的工作在OSI参考模型的第二层—数据链路层上交换机，主要功能包括物理编址、错误校验、帧序列以及流控。 一个纯第二层的解决方案，是最便宜的方案，但它在划分子网和广播限制等方面提供的控制最少。传统的路由器与外部的交换机一起使用也能解决这个问题，但现在路由器的处理速度已跟不上带宽要求。因此三层交换机、Web交换机等应运而生。
　　
　　三层交换机是一个具有三层交换功能的设备，即带有第三层路由功能的第二层交换机，但它是二者的有机结合，并不是简单地把路由器设备的硬件及软件叠加在局域网交换机上。

　　交换机的特点
　　
　　因为交换机有带宽很高的内部交换矩阵和背部总线，并且这个背部总线上挂接了所有的端口，通过内部交换矩阵，就能够把数据包直接而迅速地传送到目的节点而非所有节点， 这样就不会浪费网络资源，从而产生非常高的效率。同时在此过程中，数据传输的安全程度非常高，更是受到使用者的欢迎和普遍好评。
　　
　　和集线器每个端口共享同样带宽不同的是，交换机的数据带宽具有独享性。在这样的前提下，在同一个时间段内，交换机就可以将数据传输到多个节点之间，并且每个节点都可 以当做独立网段而独自享有固定的部分带宽，这样就没有和其他设备进行竞争实用的必要。
　　
　　网络交换机功能
　　
　　网络交换机，是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。它具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。
　　
　　交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流控。目前交换机还具备了一些新的功能，如对VLAN（虚拟局域网）的支持、对链路汇聚的支持，甚至有的还具有防火墙的功能。

　　一般来说，交换机的每个端口都用来连接一个独立的网段，但是有时为了提供更快的接入速度，我们可以把一些重要的网络计算机直接连接到交换机的端口上。这样，网络的关键服务器和重要用户就拥有更快的接入速度，支持更大的信息流量。
　　
　　学习功能：以太网交换机了解每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同相应的端口映射起来存放在交换机缓存中的MAC地址表中。
　　
　　转发过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到连接目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。
　　
　　消除回路：当交换机包括一个冗余回路时，以太网交换机通过生成树协议避免回路的产生，同时允许存在后备路径。
　　
　　进修：以太网交流机体味每一端口相连设备的MAC地址，并将地址同响应的端口映射起来存放在交流机缓存中的MAC地址表中。
　　
　　转发/过滤：当一个数据帧的目的地址在MAC地址表中有映射时，它被转发到毗连目的节点的端口而不是所有端口（如该数据帧为广播/组播帧则转发至所有端口）。