千兆交換機的最重要的功能是加快大型局域網絡內部的數據的快速轉發，加入路由功能也是爲這個目的服務的,這樣，同一區間所有的包由服務器交換機進行映射，在用戶和同一服務器間進行傳輸。
局域網交換機擁有許多端口，每個端口有自己的專用帶寬，並且可以連接不同的網段。交換機各個端口之間的通信是同時的、並行的，這就大大提高了資訊吞吐量。爲了進一步提高性能，每個端口還可以只連接一個設備。
爲了實現千兆交換機之間的互連或與高檔服務器的連接，局域網交換機一般擁有一個或幾個高速端口，如100M以太網端口、FDDI端口或155M ATM端口，從而保證整個網絡的傳輸性能。
透過集線器共享局域網的用戶不僅是共享帶寬，而且是競爭帶寬。可能由於個別用戶需要更多的帶寬而導致其他用戶的可用帶寬相對減少，甚至被迫等待，因而也就耽誤了通信和資訊處理。利用交換機的網絡微分段技術。
可以將一個大型的共享式局域網的用戶分成許多獨立的網段，減少競爭帶寬的用戶數量，增加每個用戶的可用帶寬，從而緩解共享網絡的擁擠狀況。由於交換機可以將資訊迅速而直接地送到目的地能大大提高速度和帶寬，能 保護用戶以前在介質方面的投資，並提供良好的可擴展性，因此交換機不但是網橋的理想替代物，而且是集線器的理想替代物。
與網橋和集線器相比，交換機從下面幾方面改進了性能：
(1)透過支援並行通信，提高了交換機的資訊吞吐量。
(2)將傳統的一個大局域網上的用戶分成若干工作組，每個端口連接一臺設備 或連接一個工作組，有效地解決擁擠現像。這種方法人們稱之爲網絡微分 段(Micro一segmentation)技術。
(3)虛擬網(VirtuaI LAN)技術的出現，給交換機的使用和管理帶來了更大 的靈活性。我們將在後面專門介紹虛擬網。
(4)端口密度可以與集線器相媲美,一般的網絡系統都是有一個或幾個服務器，而絕大部分都是普通的客戶機。客戶機都需要訪問服務器，這樣就導致服務器的通信和事務處理能力成爲整個網絡性能好壞的關鍵。
交換機就主要從提高連接服務器的端口的速率以及相應的幀緩衝區的大小，來提高整個網絡的.性能，從而滿足用戶的要求。一些高檔的交換機還採用全雙工技術進一步提高端口的帶寬。
以前的網絡設備基本上都是採用半雙工的工作方式，即當一臺主機發送數據包的時候， 它就不能接收數據包，當接收數據包的時候，就不能發送數據包。由於採用全雙工技術，即主機在發送數據包的同時，還可以接收數據包，普通的10M端口就可以變成20M端口，普通的100M端口就可以變成200M 端口，這樣就進一步提高了資訊吞吐量。
傳統的交換機本質上是具有流量控制能力的多端口網橋，即傳統的(二層) 交換機。把路由技術引入交換機，可以完成網絡層路由選擇，故稱爲三層交換，這是交換機的新進展。
千兆交換機(二層交換)的工作原理交換機和網橋一樣，是工作在鏈路層的聯網設備，它的各個端口都具有橋接功能，每個端口可以連接一個LAN或一臺高性能網站或服務器，能夠透過自學習來了解每個端口的設備連接情況。所有端口由專用處理器進行控制，並經過控制管理總線轉發資訊。
千兆交換機是數據鏈路層設備，它可將多個物理LAN網段連接到一個大型網絡上，與網絡類似交換機傳輸和溢出也是基於MAC地址的傳輸。由於交換機是用硬件實現的，因此，傳輸速度很快。傳輸數據包時，交換機要麼使用存儲---轉發交換方式，要麼使用斷---通交換方式。目前有許多類型的交換機，其中包括ATM交換機，LAN交換機和不同類型的WAN千兆交換機。
ATM(Asynchronous Transfer Mode)交換機爲工作組，企業網絡中樞以及其它衆多領域提供了高速交換資訊和可伸縮帶寬的能力。ATM交換機支援語音，視頻和文字數據應用，並可用來交換固定長度的資訊單位(有時也稱元素)。企業網絡是透過ATM中樞鏈路連接多個LAN組成的。
LAN交換機用於多LAN網段的相互連接，它在網絡設備之間進行專用的無衝突的通信，同時支援多個設備間的對話。LAN交換機主要是用於高速交換數據幀。透過LAN交換機將一個0Mbps以太網與一個100Mbps 以太網互聯。