Принцип работы маршрутизатора аналогичен принципу работы компьютера с двумя (и более) сетевыми картами. Через один порт (помечен как WAN или INTERNET) маршрутизатор общается с внешним миром, получает интернет и т. д. Остальные порты (помечены как LAN) служат для организации локальной сети пользователя. В маршрутизаторах с Wi-Fi беспроводная точка доступа объединена с LAN-портами.

Порты маршрутизатора аналогичны сетевым картам компьютеров, но могут работать на меньшие длины кабелей из-за меньшей мощности блоков питания устройств. Эти порты уязвимы для всплесков (скачков) напряжения, пробоя статическим электричеством, резких выключений и включений электропитания, механических повреждений и т. д. Поэтому если Вы надолго уезжаете или видите, что по прогнозу возможна гроза, то не только выключайте маршрутизатор блоком питания устройства, но и доставайте кабель от провайдера из WAN-порта во избежание выхода из строя контроллера или физических повреждений порта и подключённых к нему устройств. Разные модели устройств имеют различный функционал и аппаратную базу. Поэтому производительность различных моделей (а часто одной и той же модели, но с различным способом получения связи) будет существенно различаться. Чем старее элементная база и прошивка устройства, тем меньшую производительность оно сможет обеспечить.

Маршрутизатор может предоставить определённую скорость доступа в сеть интернет, которая определяется производительностью устройства. Это общая скорость предоставляется суммарно на всё клиентское оборудование (компьютеры, ноутбуки, телевизоры с выходом в интернет и т. д.). Обычно первый запросивший доступ в интернет компьютер получает всю ширину канала, затем при получении запросов на доступ от других компьютеров часть пропускной способности канала выделяется новым клиентам. Возможна ситуация, когда на компьютере программа закачки через пиринговые сети (к примеру - uTorrent) или Skype-клиент получает 95% пропускной способности маршрутизатора, а остальные 5% используется WEB-браузером. Визуально это может выражаться в том,что страницы в браузере могут открываться медленно или совсем не открываться.

Для успешной работы компьютеров и другого сетевого оборудования клиента в свойствах сетевого подключения, посредством которого производится обмен данными с маршрутизатором (в ОС Windows обычно называются "Подключение по локальной сети" для проводного соединения или "Беспроводное сетевое соединение" для Wi-Fi) необходимо настроить автоматическое получение IP-адреса в свойствах компонента "Протокол Интернет TCP-IP (версии 4)", адреса серверов DNS желательно ввести вручную (они указаны в инструкции по настройке и едины для всей городской сети). У маршрутизатора хранится диапазон выдаваемых адресов, список уже выданных и другая информация, на основании которой устройство распределяет канал доступа в интернет. Маршрутизатор при выдаче IP-адреса сетевому устройству назначает себя шлюзом для этого устройства, с которого осуществляется доступ к глобальной сети (городской и интернет).

Локальная сеть между сетевыми устройствами клиента организуется автоматически путём получения IP-адресов из одного диапазона. Все маршрутизаторы, легально продаваемые в России, не должны превышать установленный предел мощности излучения для домашнего использования беспроводных устройств связи. Это предел составляет 100 мВт. Стандартами Wi-Fi определена теоретически возможная максимальная дальность работы - это до 80 м в помещениях и до 300 м при работе на открытых пространствах.

Максимальная скорость беспроводной передачи данных определена спецификациями стандарта связи. Скорость передачи данных может значительно отличаться от скорости беспроводного соединения. Условия, в которых работает сеть, а так же факторы окружающей среды, включая объем сетевого трафика, строительные материалы и конструкции, и служебные данные сети могут снизить реальную пропускную способность. На радиус действия беспроводной сети так же могут влиять факторы окружающей среды. При использовании маршрутизатора с тарифами, ограниченными по объёму трафика, может возникнуть ситуация, когда программное обеспечение компьютеров (обновление ОС, антивируса, аудио- и видео-контент на WEB-страницах в социальных сетях и т. д.) получит доступ в сеть интернет сверх установленного абоненту тарифа. Таким абонентам рекомендуется периодически проверять состояние счёта и количество трафика, использованного его оборудованием. Не рекомендуется использовать для настройки программное обеспечение на компакт-диске, идущем в комплекте с маршрутизаторами. У многих производителей программа на диске при запуске обнулит часть настроек маршрутизатора, после чего предложит настраивать устройство с её помощью. Но обычно при настройке через утилиту с диска нет возможности правильно настроить маршрутизатор для работы в нашей сети. Доступ к сети Интернет может предоставляться по разным технологиям (VPN или DHCP, в дальнейшем планируется использование только DHCP). При использовании правильно настроенного маршрутизатора VPN-соединением на компьютере пользоваться не нужно, маршрутизатор сам подключается через WAN-порт с VPN-сервером и получаемый интернет транслируется на LAN-порты и беспроводную сеть.