传统交换技术是在OSI网络标准模型第二层——数据链路层进行操作，而三层交换机是为IP设计的，接口类型简单，拥有很强二层包处理能力，它既可以工作在协议第三层替代或部分完成传统路由器的功能，同时又具有几乎第二层交换的速度，且价格相对便宜。
三层交换机最重要的目的是加快大型局域网内部的数据交换，做到一次路由，多次转发。当一个大型局域网按照功能或地域等因素划成一个个小局域网时，VLAN（Virtual Local Area Network虚拟局域网）技术在网络中得以大量应用，而各个不同VLAN间的通信都要经过路由器来完成转发。单纯使用路由器来实现不仅端口数量有限，而且路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。
那么三层交换机的作用是什么呢？三层交换机的最重要作用是加快大型局域网内部的数据交换，能够做到一次路由，多次转发。一般来说，大型局域网按功能或地域等因素会被划成一个个小的局域网。
通常局域网之间通过路由器连接，这使VLAN技术在网络中得以大量应用。不过，传统的普通路由器的路由能力太弱。单纯使用路由器来实现网间访问，端口数量有限，路由速度较慢，从而限制了网络的规模和访问速度。如果使用三层交换机上的千兆端口或百兆端口连接不同的子网或VLAN，就在保持性能的前提下，经济地解决了子网划分之后子网之间必须依赖路由器进行通信的问题。
