第三层同样是对应于OSI/RM开放体系模型的第三层--网络层来定义的，也就是说这类交换机可以工作在网络层，它比第二层交换机更加高档，功能更加强。

第三层交换机因为工作于OSI/RM模型的网络层，所以它具有路由功能，它是将IP地址信息提供给网络路径选择，并实现不同网段间数据的线速交换。当网络规模较大时，可以根据特殊应用需求划分为小面独立的VLAN网段，以减小广播所造成的影响时。

通常这类交换机是采用模块化结构，以适应灵活配置的需要。

在大中型网络中，第三层交换机已经成为基本配置设备。

三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而像路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现。