Οι δρομολογητές έχουν πρόσβαση σε όλα τα επίπεδα του δικτύου και περιέχουν λογισμικό που τους επιτρέπει να αποφασίσουν ποιο από τα διαθέσιμα μονοπάτια του δικτύου πρέπει να χρησιμοποιηθεί για κάποια μετάδοση. Λειτουργούν στο επίπεδο διασύνδεσης δεδομένων.
Στην παρακάτω εικόνα βλέπουμε τη θέση ενός δρομολογοτή στο OSI μοντέλο.
Οι δρομολογητές μεταβιβάζουν πληροφορίες μεταξύ πολλών διασυνδεδεμένων δικτύων. Ένα πακέτο που ξεκινάει από ένα σταθμό ενός δικτύου για να φτάσει σε ένα σταθμό γειτονικού δικτύου περνάει πρώτα από τον κοινό δρομολογητή, ο οποίος το στέλνει στο δίκτυο προορισμού. Αν τα δίκτυα δεν είναι γειτονικά, τότε ο αρχικός δρομολογητής στέλνει τα πακέτα στον επόμενο δρομολογητή που βρίσκεται προς την κατεύθυνση προορισμού, μέχρι να φτάσει στον τελικό κόμβο.
Ο δρομολογητής λαμβάνει πακέτα από το δίκτυο και επιλέγει την καλύτερη διαδρομή για τη μετάδοσή τους σε αυτό. Δημιουργούν έναν πίνακα δρομολόγησης, ο οποίος περιέχει τις διευθύνσεις όλων των συσκευών στο δίκτυο (routing table). Η προώθηση των πακέτων από τον αποστολέα στον παραλήπτη γίνεται χρησιμοποιώντας τον πίνακα αυτό.
Οι δρομολογητές δεν μπορούν να συνδέσουν δίκτυα διαφορετικού τύπου. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται οι πύλες (gateways).
Για να λειτουργήσουν οι δρομολογητές απαιτείται η χρηστη ορισμένων πρωτοκόλλων.