三层交换机中的“三层”是“第三层”的意思，是指交换机工作在TCP/IP协议的第三层，也就是网络层上。

网络协议是分层设计的，第一层叫做物理层，就是连接网络用的电缆；第二层叫做数据链路层，包括网卡接口规范、各种链路层协议，TCP/IP中的ARP、RARP协议就是链路层协议；第三层叫做网络层，定义各种网络层协议，TCP/IP中的IP协议就是网络层协议，路由器也是在工作在网络层上连接多个不同的网络。

对TCP/IP来讲，数据采用封包的方式由高层向低层发送，在发送到网络层的时候被封装为IP包，IP包中含有IP地址信息。再往下发送到数据链路层，IP包被封装进包含网卡物理地址（MAC地址）的网络数据包中。

第三层交换机意味着它能够识别数据包中的IP地址，从而按IP地址进行数据交换，这就比只能识别MAC（网卡物理地址）的第二层交换机要先进，能够实现更多功能。