Chuyển mạch N*N là một khối với N đầu vào và N đầu ra để chuyển tải tế bào từ tuyến nối đến ra tuyến nối đi. Cỏc tuyến nối đều được đấu nối với cỏc phần tử chuyển mạch thụng qua cỏc cổng vào. Sau khi xử lý mào đầu tế bào để xỏc định tuyến nối đi, tế bào được chuyển qua phần tử chuyển mạch để chuyển tiếp tới tuyến nối đi. Giao tiếp giữa phần tử chuyển mạch và tuyến nối đi được gọi là cổng ra.
Khi cú tế bào đồng thời truy nhập tới cổng ra tại một thời điểm, do đú sẽ xảy ra hiện tượng gọi là tranh chấp tại cổng ra. Khi tranh chấp xảy ra, chỉ cú một tế bào trong số những tế bào đến được xử lý và gửi ra tuyến nối. Số tế bào cũn lại hoặc sẽ được lưu giữ tại bộ nhớ tạm thời cho đến khi được xử lý hoặc sẽ được loại bỏ. Trong quỏ trỡnh nhớ đệm ở đầu ra, cỏc tế bào này được lưu giữ ở giữa phần tử chuyển mạch và cổng ra. Trong quỏ trỡnh nhớ đệm ở đầu vào, việc lưu giữ xảy ra ở giữ tuyến nối vào và cổng vào: ở đõy, do việc tranh chấp đầu ra, cỏc tế bào sẽ bị chốt lại cho đến khi chỳng được gửi tới cổng ra. Nếu nh bộ nhớ
đệm đầu vào là rạng FIFO (First In First Out- vào trước ra trước), tế bào bị chốt nằm đầu hàng sẽ chặn tất cả cỏc tế bào khỏc đang nằm đợi trong hàng. Trong trường hợp xảy ra nghẽn đầu đường dõy (HOL blocking) khi cú một số tế bào đang đợi trong hàng, cú thể phải chuyền mạch sang cổng hướng khỏc, khi đú cỏc tế bào này buộc phải đợi cho đến khi cỏc tế bào HOL được gửi đi. Ngoài ra, cú thể xảy ra nghẽn nội bộ khi cú nhiều tế bào muốn sử dụng một tài nguyờn chung trong phần tử chuyển mạch. Giống như trường hợp tranh chấp đầu ra, chỉ một tế bào được phộp sử dụng tài nguyờn, số cũn lại sẽ được lưu giữ tạm thời tại bộ nhớ đệm của phầp tử chuyển mạch (được gọi là nhớ đệm trong) hoặc tại bộ nhớ đầu vào. Việc dựng bộ nhớ đệm để giải quyết cỏc tranh chấp đều cú một hạn chế là tạo trễ xử lý tế bào và cú thể ảnh hưởng đến đặc tớnh hoạt động của hệ thống.
Trong mạng ATM, cỏc ứng dụng khỏc nhau cú thể yờu cầu cỏc dạnh kết nối khỏc nhau. Vớ dụ, dịch vụ thoại cú thể thực hiện giữa hai điểm kết cuối khỏch hàng; trong khi đú, sẽ cú nhiều khỏch hàng hơn cựng sử dụng điện thoại- hội nghị.
Nhỡn chung, cú 4 dạng kết nối sau:
Kết nối điểm - điểm: là kết nối được thiết lập giữa hai đầu cuối, phần lớn cỏc dịch vụ hiện nay nằm trong dạng kết nối này.
Kết nối điểm - đa điểm: là kết nối trong đú luồng tế bào được khởi tạo từ nỳt nguồn được phõn chia tới hai hoặc nhiều kết nối khỏc. Vớ dụ đặc trưng cho dạng kết nối này là việc phõn bố tớn hiệu video, trong đú mỏy video chủ được dựng để phục vụ nhiều nỳt cuối khỏc nhau.
Kết nối đa điểm - điểm: là kết nối trong đú tớn hiệu được khởi tạo từ nhiều nỳt khỏc nhau và cựng gửi tới một điểm đầu cuối. Vớ dụ: Cỏc trung tõp thu thập dữ liệu nghành ngõn hàng, ở đú dữ liệu được khởi tạo từ cỏc nỳt ở vị trớ khỏc nhau trong mạng, được thu thập và gửi tới trung tõm.
Để thực hiện cỏc yờu cầu về chuyển mạch, tế bào cú thể được chuyển mạch theo dạng điểm - điểm từ một tuyến nối đến tới nhiều tuyến nối đi. Trường hợp thứ hai thường được gọi là nhõn phiờn bản hay quảng bỏ .