Технология асинхронного режима передачи (ATM) способна обеспечить передачу голоса, видео и данных по частным сетям и сетям общего доступа. Она создана на основе ячеистой, а не кадровой архитектуры. Ячейки ATM всегда имеют фиксированную длину 53 байта. Ячейка ATM содержит 5-байтовый заголовок, за которым следуют 48 байтов полезной нагрузки ATM. Небольшие ячейки фиксированной длины удобны для переноса голосового и видео трафика, поскольку этот тип трафика крайне зависит от задержек. В этом случае при передаче видео и голосового трафика нет необходимости в ожидании передачи более крупных пакетов данных.
53-байтовая ячейка ATM менее экономна, чем кадры и пакеты большего размера в Frame Relay. К тому же, в ячейке ATM на каждые 48 байтов полезной нагрузки приходится 5 байтов служебной информации. Если в ячейке переносятся сегментированные пакеты сетевого уровня, то заголовок увеличивается, так как коммутатору ATM необходимо повторно собирать пакеты в месте назначения. Для передачи аналогичного объёма данных сетевого уровня пропускная способность типичного канала ATM должна быть, по крайней мере, на 20 % больше, чем у Frame Relay.
Режим передачи ATM разработан как исключительно масштабируемый и способный поддерживать скорости каналов T1/E1 на уровне OC-12 (622 Мбит/с) и более высокие скорости.
ATM поддерживает как каналы PVC, так и каналы SVC, хотя в глобальных сетях чаще используются каналы PVC. Как и другие технологии совместного доступа, ATM допускает использование нескольких каналов VC для одного подключения к границе сети по арендованной линии.