交叉矩阵目前有两种常用的结构，即平方矩阵和CLOS矩阵。

(1)平方矩阵

单级交换矩阵也称为平方矩阵。有N个输入端、N个输出端。在某一连接建立期间，每横排与每纵列只能有一个交叉接点动作。单级交换矩阵，无阻塞，但所需交叉接点多，N×N矩阵，交叉接点数为N×N，例如N=64，则交叉接点总数为64×64=4096。从N个等效交叉时隙扩展至2N个等效交叉时隙，所需交叉矩阵单元会增加到2=4倍，依次类推，矩阵规模呈现平方增加。

(2)三级CLOS网

1954年由克洛斯(CLOS)首先提出了无阻塞条件。以三级CLOS网络为例，由输入级、中心级和输出级组成。输入和输出级实施空分(S)和时分(T)交换，而中心级只做空分交换，矩阵的典型配置形式为(TS-S-ST)。中心级的容量按规划设计的最大矩阵容量配置，扩容时只需增加输入级和输出级的矩阵容量即可。与平方矩阵相比，三级CLOS矩阵需要控制的交叉点数量大幅减少，适合于大容量交叉连接矩阵的实现。当广播业务不能超过25%时，这种矩阵对于单向和双向连接是无阻塞的。