ATM (Asynchronous Transfer Mode) ist eine paketartige Vermittlung bei der jedes Paket als Zelle bezeichnet wird. Es arbeitet primär verbindungsorientiert mit einer hohen Bandbreite und relativ geringen Verzögerungen. Die grundlegende Idee ist, möglichst alle Funktionen aus dem Netz herauszuholen, um damit ein einfaches, effektives und schnelleres Netz zu erhalten.
Die Bandbreite wird dabei in Zellen mit einer festen Länge aufgeteilt. Jede Zelle besteht aus einem Kopf und den zu transportierenden Daten. Die Zellen werden bei Bedarf allokiert (zugewiesen) und nicht vorab reserviert. Damit ergibt sich die Zuordnung Verbindung zu Zeitscheibe (oder Zelle) nicht aus der Lage im Rahmen, denn jeder Kopf einer Zelle beinhaltet den Namen einer virtuellen Verbindung. Dieser 24-bit lange Virtual Path Identifier identifiziert die virtuelle Verbindung. Eine Zelle hat die feste Länge von 48 Byte.
Die Wegwahl geschieht bei ATM vor der eigentlichen Datenübertragung. Jede Zelle, die zu einer Verbindung gehört, wird auf diesem vorab festgelegten Weg transportiert. Damit geschieht die Übertragung der Daten immer in der richtigen Reihenfolge. Bei ATM wird somit die Belegung der Betriebsmittel nicht 100% garantiert, es sollen jedoch nur unerhebliche Fehler aus diesem Grund auftreten. Außerdem kennt die ATM-Schicht keine Flußkontrolle (solange die Daten nicht behalten werden sollen), die für die Übertragung kontinuierlicher Daten im Gegensatz zu einer Ratenkontrolle auch nicht notwendig ist. Bei jedem Netzübergang in ein ATM-Netz werden die Daten in 48 byte große Zellen gepackt.