吉比以太网交换体系结构基本可以分为三类，总线结构、共享存储器结构以及交换矩阵结构。

总线结构总线交换结构的特点是：各个模块共享同一背板总线结构，每个入端通过输入处理部件连接到总线上，每个出端通过输出处理部件连接到总线上。各路输入交换数据经过输入处理部件，再经过总线由输出处理部件取出，形成各路输出信号。总线采用时分方式划分时隙分配给每个输入部件。

总线上传送速率有极限值，而且输入处理部件向总线发送数据和输出处理部件接收数据的速率也有极限值，因此总线结构交换单元的数据吞吐率会受到较大限制。一般情况下，基于总线结构的交换机背板最高容量平均为2Gbps。

共享存储器结构共享存储器结构是总线结构的变形。各路输入数据经过输入处理部件进入存储器，输出处理部件从存储器中取出数据，形成各路输出信号。存储器相当于数据缓冲池。

由于数据直接从存储器传输到输出端口，这种设计不需要背板。这类交换机易于实现，但端口数与存储器容量扩展到一定程度存储器操作会有延迟；另这种设计中增加冗余交换引擎困难且成本高，故这种交换机无法避免单故障隐患。共享内存型交换机适合于小系统、堆叠式系统或较大系统中的分布式交换模块。

交换矩阵结构交换矩阵结构交换机又称为纵横制交换机。由于高速集成电路的发展，这种结构易于构建高速的交换模块。已知背板交换容量可以扩展到100Gbps。

在交换矩阵结构交换机的全矩阵实施方案中，每个模块连接至其他模块，构成全网状背板。每个模块都有自己的一组连接线，因而不必设置中央交换阵列。背板总容量等于N×（N－1）×一条点对点链路的传输速度（N等于连接点数量，一条点对点链路的传输速度可达到1Gbps或更高）。

由于是网状连接，这种结构在扩大端口数时会导致模板成本迅速增加。同时每个模块都提供网状连接，扩容时还要重复提供系统时钟和控制功能。成本和复杂性高是这种交换机容量增加的主要限制因素。某些矩阵交换机的实施方案为了降低成本而减少了模块上的缓冲器容量。但减少缓冲器容量会引起阻塞现象的发生。