Ethernet przesyła dane za pomocą protokołu zwanego protokołem Ethernet, który jest częścią standardu IEEE 802.3. Wykorzystuje metodę znaną jako przełączanie pakietów, w której dane są dzielone na mniejsze jednostki zwane ramkami. Każda ramka zawiera adres docelowy i źródłowy, a także informacje umożliwiające sprawdzenie błędów w celu zapewnienia integralności danych. Ramki przesyłane są siecią do docelowego odbiorcy, który po dotarciu ponownie składa dane.
Kable Ethernet przesyłają dane za pomocą sygnałów elektrycznych przesyłanych w kablu skręconymi parami miedzianych przewodów. Kable te, takie jak Cat5e lub Cat6, zawierają wiele par przewodów, które pomagają zredukować zakłócenia elektromagnetyczne i przesłuchy. Przesyłane dane są przekształcane na sygnały elektryczne, które są przesyłane przewodami z jednego urządzenia do drugiego. Urządzenie odbiorcze następnie interpretuje te sygnały elektryczne z powrotem na dane.
Transmisja Ethernet działa poprzez kombinację mechanizmów sprzętowych i protokołów. Urządzenia w sieci Ethernet są podłączone do centralnego przełącznika lub koncentratora, tworząc topologię gwiazdy lub drzewa. Gdy urządzenie chce wysłać dane, najpierw nasłuchuje sieci, aby upewnić się, że nie jest zajęta. Jest to część protokołu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Jeśli sieć jest wolna, urządzenie wysyła swoje dane w postaci ramek. Jeśli dwa urządzenia jednocześnie wysyłają dane i nastąpi kolizja, urządzenia czekają przez losowy czas przed ponowną próbą wysłania.
Ethernet działa, zapewniając strukturę transmisji danych w sieciach lokalnych (LAN). Wykorzystuje unikalne adresy Media Access Control (MAC) do identyfikacji urządzeń w sieci, zapewniając, że dane wysłane z jednego urządzenia dotrą do właściwego miejsca docelowego. Ethernet obsługuje różne prędkości transmisji danych, od tradycyjnych 10 Mb/s po nowoczesne prędkości gigabitowe i wielogigabitowe, zarówno przy użyciu połączeń przewodowych, jak i światłowodowych. Protokół obsługuje enkapsulację, adresowanie i sprawdzanie błędów niezbędnych do niezawodnej transmisji danych.
Dane mogą być przesyłane na poziomie Ethernet różnymi metodami, w zależności od konfiguracji sieci i wymagań dotyczących szybkości. Tradycyjny Ethernet wykorzystuje kable miedziane, podczas gdy szybsze wersje, takie jak Gigabit Ethernet, mogą wykorzystywać zarówno kable miedziane, jak i światłowodowe. Dane mogą być przesyłane w trybie półdupleksu lub pełnego dupleksu, przy czym tryb pełnego dupleksu umożliwia jednoczesne wysyłanie i odbieranie danych. Zaawansowane standardy Ethernet obsługują także funkcje takie jak Quality of Service (QoS) służące do ustalania priorytetów ruchu oraz sieci VLAN do segmentowania sieci, zwiększając wydajność i elastyczność transmisji danych.