從技術(shù)上看，ATM是從快速分組交換技術(shù)演變而來的，用于信息傳輸?shù)幕镜腁TM數(shù)據(jù)單元是ATM信元。這種ATM信元的長度是固定的，并由53個8位字節(jié)組成，包括 5個8位字節(jié)的頭標(biāo)字段和48個8位字節(jié)的信息有效載荷字段。一個ATM信元的總ATM具有分組交換和電路交換的特征，并包含傳輸、組網(wǎng)、多路復(fù)用和交換技術(shù)。ATM典型的數(shù)據(jù)速率為155Mb/s。通過計(jì)算150M/8/53=360 000，即每秒鐘信道上有36萬個信元來到，所以每個信元處理周期僅為2.7us。商用ATM交換機(jī)可以連接16~1024個邏輯信道，于是每個周期中要處理16~1024個信元。短的、固定長度的信元為使用硬件進(jìn)行高速交換創(chuàng)造條了件。
信元頭字段的主要功能是建立通信信道，識別屬于同一通信信道的的信元，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間交換信元并為信元選擇路由，區(qū)分信息流的優(yōu)先等級和控制信息流。
CLP:信元丟失優(yōu)先權(quán) PTI:有效載荷類型識別符 GFC:類屬流控制* VCI:虛擬信道識別符** HEC:頭標(biāo)差錯控制 VPI:虛擬通道識別符** UNI:用戶-網(wǎng)絡(luò)接口 *GFC字段的功能至今仍未被標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)完全定義 **VCI和VPI組成信元交換中使用信元標(biāo)記字段
ATM信元的信息有效載荷(I)字段包括用戶和管理數(shù)據(jù)。在I字段的48個8位字節(jié)中，前面的少數(shù)8位字節(jié)(最多達(dá)4個8位字節(jié))與業(yè)務(wù)無關(guān)，其余的8位字節(jié)按特定業(yè)務(wù)編碼。
ATM技術(shù)所基于的工作原理是分解業(yè)務(wù)信號，把這些信號映射成固定長度的ATM信元，以異步方式多路復(fù)用這些ATM信元，從而組成連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流， 接著通過網(wǎng)絡(luò)上的虛擬通信信道，使數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)高速交換和傳輸。減少協(xié)議開銷和增加誤差檢校和對終端系統(tǒng)高層的重發(fā)這樣一些功能，可提高傳輸速度。
ATM是一種面向連接的技術(shù)，意即通信信道建立階段必須處理實(shí)時信息交換。 在通信信道建立階段，通過網(wǎng)絡(luò)建立一條端到端的通信信道。在ATM中， 通過網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)連接的連鎖邏輯關(guān)聯(lián)來實(shí)現(xiàn)這樣的信道。每次邏輯關(guān)聯(lián)表明傳輸ATM信元的單向信息傳輸能力， 并調(diào)用一個虛信道(VC)。由于虛信道與專用的物理線路無關(guān)，并且它與其他連接共享其物理信道，所以把它視為虛擬。一個局部性的顯著邏輯標(biāo)識符VCI識別一個VC，而VCI由ATM 層分配并放置在信元頭標(biāo)中。當(dāng)ATM層分配一個VCI值時，產(chǎn)生一條VC鏈路。一旦VC鏈路建立起來，它的后面將跟隨屬于同一VC連接的所有信元，從而確保在屬于VC連接的傳輸中以這樣的方式排序。整個ATM網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)端到端連接VC連鎖連接被稱作虛信道連接(VCC)。
ATM通信技術(shù)將現(xiàn)有的線路交換方式數(shù)字通信方式與分組通信方式加以綜合。首先， ATM允許憑借信元標(biāo)記定義和識別個人通信；就此而論，ATM裝配普通的分組傳輸方式。 第二，ATM與分組方式通信緊密相連，因此，它只有當(dāng)有業(yè)務(wù)要傳送時才利用帶寬。第三， 像分組交換一樣，在呼叫建立階段，ATM支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)協(xié)商，并通過在多種連接中共享其傳輸媒體而支持虛電路的利用。但是也有明顯差別，因?yàn)榉纸M方式一般利用可變長度的分組，而ATM則將固定長度分組的ATM信元作為其基本的傳輸媒介。此外，普通的分組方式主要是為可變比特率(VBR)、非實(shí)時數(shù)據(jù)信號創(chuàng)建的，而ATM同樣可以很好地管理實(shí)時恒定比特率( CBR)信號。
ATM方式時，根據(jù)信元標(biāo)記字段中包含的信息進(jìn)行信元尋由和交換， 而信元標(biāo)記字段是信元頭標(biāo)的VCI和VPI。信元標(biāo)記并非是一個明確地址。
鑒于ATM固有的優(yōu)點(diǎn)及其對潛在應(yīng)用的支持，它將對民用和軍事通信用產(chǎn)生重大影響,并將引起通信方式的變革。
就經(jīng)濟(jì)效益而言，其優(yōu)點(diǎn)包括按使用付費(fèi)、較好的帶寬保證、減少(昂貴的)租用線預(yù)訂、資源優(yōu)化、可縮放的和靈活的帶寬分配以及投資保證。
就提供業(yè)務(wù)來說，其優(yōu)點(diǎn)包括支持LAN、MAN和WAN環(huán)境中的綜合通信，改善QoS、保證帶寬、按需帶寬和可縮放的帶寬分配，繼續(xù)提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)以及提供新的業(yè)務(wù)。
就網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)而言，其優(yōu)點(diǎn)包括多種類型的網(wǎng)絡(luò)互連，支持靈活的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，并支持多機(jī)種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
ATM物理層分為兩個子層。
物理介質(zhì)相關(guān)層PDM（physical Mediun Dependent sublayer）是有關(guān)傳輸介質(zhì)、信號電平、比特定時等規(guī)定。但是ATM沒有提供相應(yīng)的規(guī)則，而是準(zhǔn)備采用現(xiàn)有的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。
傳輸聚合子層TC（Transmission Convergence）提供與ATM層的統(tǒng)一接口。在發(fā)送方，它從ATM層接收信元，組成特定形式的幀。在接收方，它從PDM子層提供的比特流中提取信元，驗(yàn)證信元頭，并將有效的信元提交給ATM層。這一層類似于數(shù)據(jù)鏈路層的功能。
ATM層類似于網(wǎng)絡(luò)層的功能，它以虛電路提供面向連接服務(wù)。ATM支持兩級連接，即虛通路（virtual path）和虛信道（virtual channal）。虛信道相當(dāng)于X.25的虛電路，一組虛信道捆綁在一起形成虛通路，這樣的兩級連接提供了更好的調(diào)度信能。
