Mạng dữ liệu không sử dụng chuyển mạch. Kết nối Internet sẽ chậm hơn rất nhiều nếu nó bao gồm một kết nối cố định tới một trang Web bởi lẽ khi đó để việc nhận và gửi dữ liệu có thể diễn ra, bạn cần hai máy tính đóng vai trò một kết nối qua lại trong toàn bộ thời gian, không cần biết dữ liệu có hữu ích hoặc không và nó sẽ gây lãng phí băng thông. Thay thế vào đó mạng dữ liệu sử dụng phương pháp được gọi là chuyển mạch gói (Packet Switching).
Hình 2-8: Chuyển mạch gói
Chuyển mạch thông thường giữ cho kết nối mở và không đổi thì chuyển mạch gói mở kết nối trong khoảng thời gian đủ lớn để có thể gửi những khối dữ liệu nhỏ được gọi là gói (Packet) từ một hệ thống này tới một hệ thống khác. Máy tính gửi khối dữ liệu trong các gói nhỏ tới một địa chỉ ghi trên mỗi gói. Khi máy tính nhận được các gói nó sẽ tập hợp lại thành dữ liệu gốc. Chuyển mạch gói rất hiệu quả nó giảm nhỏ thời gian kết nối giữa hai hệ thống, giảm tải trên mạng.
Công nghệ VoIP sử dụng phương pháp chuyển mạch gói. Ví dụ khi sử dụng một cuộc gọi 10 phút trên PSTN thì nó cũng sử dụng đầy đủ 10 phút để truyền dẫn 128 Kbps. Với VoIP cuộc gọi đó chỉ mất 3,5 phút để truyền 64 Kbps và mất 6,5 phút để truyền 128 Kbps. Đây là trong trường hợp chưa sử dụng phương pháp nén dữ liệu (Data Compression), kích thước dữ liệu sẽ giảm nhiều khi sử dụng phương pháp nén.
Với VoIP, chuyển mạch kênh được thay thế bằng chuyển mạch gói (packet switching) và Internet chính là hệ thống chuyển các gói dữ liệu giao tiếp. Do cách thức gọi điện thoại truyền thống thông thường vẫn rất phổ biến lại có độ tin tưởng cao, điện thoại VoIP vẫn chưa thể thay thế hoàn toàn được. Ví dụ như khi mất điện, không thể dùng điện thoại VoIP để liên lạc được trừ phi bạn có máy phát điện dự phòng – đó là lý do tại sao nhiều công ty tuy đã sử dụng hệ thống điện thoại VoIP nhưng vẫn có các đường dây điện thoại thông thường để sử dụng những lúc khẩn cấp. Một sự khác biệt nữa chính là ở chất lượng cuộc gọi. Chất lượng các cuộc gọi VoIP chủ yếu phụ thuộc vào chất lượng mạng và tốc độ kết nối Internet để gửi tín hiệu.