Ein Router verbindet mehrere Netze miteinander. Beispielsweise LAN-Netze untereinander oder ein LAN-Netz mit dem Internet. Der Router bedient sich dabei der 3. Schicht des OSI-Schichtenmodelles. Bei den durch den Router verbundenen  Subnetzen wird der Verkehr der Datenpakete geregelt. Dabei werden die Protokolle X.21 oder X.25 verwendet.

Finden des optimales Weges
Die Kriterien um den besten Weg durch das Netz zu finden sind:  prozentuale Auslastung, freie Bandbreite, Kosten und Wartezeiten. Dabei orientieren sie sich an Tabellen, die das Netz beschreiben und sorgen so für eine optimierte Verteilung der zur Verfügung stehenden Bandbreiten.  Ein Router bearbeitet nur Anfragen (im Gegensatz zu einer Bridge), wenn ihm die Zieladresse bekannt ist.

Statisches und dynamisches Routing 
Beim statischen Routing ist die Routingtabelle festgelegt, kann also nicht auf Änderungen reagieren. Beim dynamischen Routing wird das Netzwerk in bestimmten Abständen überprüft und Änderungen können ermittelt werden. Der Nachteil des dynamischen  Verfahrens ist der zusätzliche Kommunikationsaufwand im Netz. Es gibt Einzelprotokoll-Router, Multiprotokoll-Router und Hybride Router. 

Routing-Protokolle 
Der Router arbeitet mit einem oder mehreren Routing-Protokollen. Routing Protokolle die unter IPv4 verwendet werden sind u.a.: Border Gateway Protocol (BGP):
BGP ist ein  Exterior Gateway Protokoll um Erreichbarkeitsinformationen zwischen Autonomen Systemen (AS) auszutauschen, d. h. es liefert Informationen darüber, welche Netze erreichbar sind. Diese Informationen werden von den Routern der Autonomen Systeme  verwendet, um interne Routing Daten für das Open Shortest Path First (OSPF) Verfahren oder das Routing Information Protocol (RIP) zu erstellen.
Ein Autonomes System ist eine Anzahl von IP-Netzen die einheitlich administriert werden und  durch ein oder mehrere Interior Gateway Protocols (IGP) verbunden sind. Ein IGP ist ein Routing-Protokoll für Autonome Systeme: sie können mit komplexen Netzwerktopologien umgehen. Beispiele sind: OSPF, RIP, IS-IS (Intermediate System to  Intermediate System Protocol) oder IGRP (Interior Gateway Routing Protocol). Autonome Systeme können sich aus mehreren Teilnetzen zusammensetzen und werden meistens von  ISPs (Internet Service Provider), grösseren Firmen oder Organisationen (z. B. Universitäten) betrieben. 
Eine Weiterentwicklung von IGRP ist EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), das 1994 von Cisco vorgestellt wurde. OSPF und IS-IS arbeiten mit dem Routing-Algorithmus Link-State-Routing-Protokoll (LS). Damit bauen Router komplexe  Datenbanken mit Informationen über Netzwerktopologien auf. Link State arbeitet mit dem Shortest Path First (SPF) Algorithmus von Edsger Wybe Dijkstra. Im Unterschied zu den Distanzvektorprotokollen (RIP, IGPR) liegen bei  dem Link-State-Routing-Protokoll Informationen über die gesamte Netzwerktopologie vor. Das Link-State-Routing-Protokoll tauscht nur Änderungen der Routingtabellen aus: dies erfolgt über Link-State-Announcement/Advertisements (LSA)  per Multicast unter benachbarten Routern.