Mechanismus přepojování paketů se dá implementovat dvěma principiálně odlišnými způsoby: jeden z nich předpokládá apriorní navázání spojení mezi příjemcem a odesilatelem, zatímco druhý nikoli.

Představa virtuálních okruhů jako spojované varianty přepojování okruhů

První varianta, označovaná jako spojovaná (anglicky: connection-oriented), je v jistém smyslu obdobná přepojování okruhů: také zde dochází v rámci navazování spojení k vytyčení (sestavení) souvislé cesty, vedoucí od odesilatele k příjemci, po které pak budou jednotlivá data postupně přenášena. Zásadní rozdíl je ale v tom, že zde jde o záležitost čistě logickou - ono vytyčení cesty znamená pouze to, že přepojovací uzly po zvolené trase si do svých vnitřních tabulek (tzv. směrovacích tabulek) poznamenají, že cesta XY vede dál tím a tím směrem. Když pak k ni dorazí nějaký datový paket, který si ve své hlavičce nese údaj o tom, že cestuje po trase XY, přepojovací uzel již bude vědět, kudy jej má poslat dál. V žádném případě však tato varianta neznamená, že by se pro jednotlivé "logické cesty" vyhradila nějaká přenosová kapacita. Pokud bychom tuto variantu chtěli přirovnat k mechanismu přepojování okruhů, pak zde by se muselo jednat o okruhy existující pouze virtuálně ("na papíře, resp. jako údaje ve směrovacích tabulkách přepojovacích uzlů). Proto se také této spojované variantě přepojování paketů říká virtuální okruhy (virtual circuits).

Představa datagramů jako nespojované varianty přepojování okruhů

Druhá varianta přepojování paketů vychází z nespojovaného principu fungování, a nepředpokládá tedy žádné apriorní navazování spojení mezi příjemcem a odesilatelem. Je to podobné, jako u běžné listovní pošty: když odesíláme dopis, také se předtím neptáme, zda jeho adresát vůbec existuje a bude jej chtít přijmout (nenavazujeme s ním spojení). Pošta jako přenosový mechanismus fungující na principu nespojovaného přepojování paketů jej přejímá v dobré víře, že bude možné jej doručit, a snaží se to udělat. Každý jednotlivý dopis přitom doručuje samostatně a nezávisle na ostatních dopisech - když najednou vhodíte do poštovní schránky dva dopisy se stejnou adresou, nemusí dojít společně. Jelikož každý z nich je opatřen plnou adresou svého příjemce, přenosový mechanismus (pošta) ani nemusí tušit, že patří nějak logicky k sobě (například že v jednom dopise posíláte průvodní dopis a ve druhém přílohy). Analogicky je tomu i s datovými pakety, kterým se v tomto případě (v případě nespojovaného způsobu fungování přenosu) říká datagramy (právě pro analogii s listovní poštou). Také jednotlivé datagramy musí obsahovat úplnou adresu svého příjemce, a každý z nich cestuje přenosovou sítí zcela nezávisle na ostatních datagramech. V praxi to znamená, že každý přepojovací uzel se vždy znovu a samostatně rozhoduje, kudy takový datagram pošle dál. Obvykle při svém rozhodování bere v úvahu i dostupné informace o topologii sítě (typu: ten a ten spoj je mimo provoz nebo je přetížený), a tak se může stát že různé datagramy budou cestovat ke stejnému cíli různými cestami, a tudíž není vyloučeno ani to, že dojdou v jiném pořadí než v jakém byly původně odeslány.