Коммутация уровня 3 представляет собой аппаратную маршрутизацию. В частности, передачей пакетов занимаются специализированные устройства, т.е. ASIC. В зависимости от протоколов, интерфейсов и поддерживаемых функций коммутаторы уровня 3 могут использоваться в кампусных сетях вместо маршрутизаторов. Коммутаторы уровня 3, которые поддерживают стандартную перезапись заголовков пакетов и увеличение поля TTL (Time-To-Live) в этих заголовках мы будем называть пакетными коммутаторами уровня 3 (packet-by-packet Layer 3 switch).
Высокопроизводительная коммутация уровня 3 применяется в двух различных случаях. Коммутатор Cisco 12000 Gigabit Switch Router (GSR) применяется в целях создания сети с высокоскоростной коммутацией, ограниченной лишь способностями кабельной системы, на единой коммутирующей матрице. Семейство многоуровневых коммутаторов Catalyst® обеспечивают коммутацию уровня 3 вместе с аппаратурой ASIC, встроенной в управляющие модули Supervisor Engine. Пакетные коммутаторы Cisco соответствуют всем промышленным стандартам и могут применяться в качестве быстрых маршрутизаторов к внешним устройствам.
Коммутация уровня 3 в представлении Cisco Systems в семействе коммутаторов Catalyst объединяет в себе полную поддержку многопротокольной маршрутизации в программном обеспечении Cisco IOS и аппаратную коммутацию уровня 3. Управляющий модуль Route Switch Module (RSM) является маршрутизатором, базирующимся на ПО Cisco IOS, с таким же RISC (Reduced Instruction Set Computing) процессором, что и в функциональном модуле RSP2 в маршрутизаторах старшего класса Cisco 7500. Аппаратная коммутация уровня 3 обеспечивается аппаратурой ASIC, установленной на функциональном модуле NetFlow. Модуль NetFlow является дочерним модулем для устройства Supervisor Engine в коммутаторах Catalyst.