ATM überträgt Zellen mit fester Länge von 53 Bytes.
Jede ATM-Zelle hat einen 5-Byte Header,
mit dem u.a. die virtuelle Verbindung
durch das Netzwerk identifiziert wird,
und 48 Bytes ``payload'' für Nutzdaten
(siehe Abb. 
).
Segmentierte PDUs beinhalten
sämtliche Header oder Trailer
der höheren Protokollschichten.
Die Funktionsweise eines ATM-Vermittlers ist konzeptuell einfach: Der Header jeder Zelle enthält einen virtual connection (VC) identifier, bestehend aus einem virtual path identifier VPI und einem virtual channel identifier VCI. Eine auf einem Port gelesene Zelle beschreibt durch deren VC identifier eindeutig einen neuen VC identifier (der im Header plaziert wird) und einen ausgehenden Port für die Weiterübertragung der Zelle. Im Falle einer Point-to-Multipoint-Verbindung wird das VPI/VCI-Paar auf eine Menge von neuen VC identifiers und Ausgangsports abgebildet. Dieser einfache Algorithmus beim Vermitteln der ATM-Zellen ermöglicht eine sehr effiziente Hardwareimplementierung.
Das VPI/VCI-Paar identifiziert also nur innerhalb eines Links zwischen ATM-DEE/ATM-Switch und ATM-Switch eindeutig eine virtuelle Verbindung. Kommen mehrere ATM-Vermittler ins Spiel, ändert sich das Paar gegebenenfalls wie oben beschrieben.