ATM采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换。ATM集交换、复用、传输为一体，在复用上采用的是异步时分复用方式，通过信息的首部或标头来区分不同信道。
ATM真正具有电路交换和分组交换的双重性:
ATM面向连接,它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。但它摒弃了电路交换中采用的同步时分复用，改用异步时分复用，收发双方的时钟可以不同，可以更有效地利用带宽。
ATM的传送单元是固定长度53byte的CELL（信元），其中5B为信元头，用来承载该信元的控制信息；48B为信元体，用来承载用户要分发的信息。信头部分包含了选择路由用的VPI（虚通道标识符）/VCI（虚通路标示符）信息，因而它具有分组交换的特点。它是一种高速分组交换，在协议上它将OSI第二层的纠错、流控功能转移到智能终端上完成，降低了网络时延，提高了交换速度。
交换设备是ATM的重要组成部分，它能用作组织内的Hub，快速将数据分组从一个节点传送到另一个节点；或者用作广域通信设备，在远程LAN之间快速传送ATM信元。以太网、光纤分布式数据接口（FDDI）、令牌环网等传统LAN采用共享介质，任一时刻只有一个节点能够进行传送，而ATM提供任意节点间的连接，节点能够同时进行传送。来自不同节点的信息经多路复用成为一条信元流。在该系统中，ATM交换器可以由公共服务的提供者所拥有或者是组织内部网的一部分。
由于ATM网络由相互连接的ATM交换机构成，存在交换机与终端、交换机与交换机之间的两种连接。因此交换机支持两类接口：用户与网络的接口UNI（通用网络接口）和网络节点间的接口NNI。对应两类接口，ATM信元有两种不同的信元头。
在ATM网络中引入了两个重要概念：VPI（虚路径标识符）和VCI（虚通道标识符），它们用来描述ATM信元单向传输的路由。一条物理链路可以复用多条虚通道，每条虚通道又可以复用多条虚通路，并用相同的标识符来标识，即VPI和VCI。VPI和VCI独立编号，VPI和VCI一起才能唯一地标识一条虚通路。
相邻两个交换节点间信元的VPI/VCI值不变，两节点之间形成一个VP链和VC链。当信元经过交换节点时，VPI和VCI作相应的改变。一个单独的VPI和VCI是没有意义的，只有进行链接之后，形成一个VP链和VC链，才形成一个有意义的链接。在ATM交换机中，有一个虚连接表，每一部分都包含物理端口、VPI、VCI值，该表是在建立虚电路的过程中生成的。
对ATM来说，就是一台非常简单的机器。这台机器有着厚重的保险钢甲，装甲厚度超过一般的保险箱，毕竟这东西里边放的是现金，安全第一。用密码和钥匙打开门后，能看到里边分为上下二层，上层有一台普通的电脑主机、屏幕对外的显示器、读卡器，打印机、打印卷纸等。下层是几个金属小箱子，这几个小箱子就是装现金的，另外还有一个废钞箱。要说还有什么东西，那就是一些金属杠杆等机械设备，用于从钱箱里出钞，清点，对外吐钞等用。
客户取款时，插入卡片激活ATM工作。ATM先是对插入的卡片读取磁条信息，读到合格磁条信息后，提示输入密码和取款金额，对ATM机来说，客户输入的任何内容都不管，它只负责把这个取款指令连同卡号、密码等信息发出通讯包到银行计算机中心后台进行验证。验证通过并进行一系列账务处理后，由计算机中心后台向这台ATM发出“付款”指令，ATM根据指令进行点钞、验钞、吐钞操作，等客户从出钞口拿走钱后，操作完成。如客户在一定时间里不拿钱，这些钱就自动归到废钞箱里。
银行对ATM是有一整套管理制度和措施的，如ATM装钞后，工作人员要对ATM进行取款和查询操作，以防设备故障。每天要对ATM进行会计周期处理，核点周期内自助设备的流水记录和现金收付情况。本回答被网友采纳
ATM能够比较理想地实现各种QoS，既能够支持有连接的业务，又能支持无连接的业务。是宽带ISDN（B-ISDN）技术的典范。
ATM的传播速度是从25兆比特每秒到155兆比特每秒。
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