Z hlediska architektury lze WiFi routery rozdělit na první generaci jednosběrnicových WiFi routerů s jednou CPU strukturou, druhou generaci WiFi routerů s jednou sběrnicí master-slave CPU struktury, třetí generaci jednosběrnicových symetrických WiFi routerů s více CPU strukturami; čtvrtá generace WiFi routerů Multi-bus a multi-CPU struktura WiFi routery, pátá generace sdílené paměťové struktury WiFi routery, šestá generace cross-switch architektura WiFi routery, a cluster-systém WiFi routery.
Směrovač WiFi má čtyři prvky: vstupní porty, výstupní porty, přepínače, procesory směrování a další porty.
Vstupní port je fyzická linka a vstupní bod vstupního paketu. Porty jsou obvykle poskytovány linkovými kartami, linková karta obvykle podporuje 4, 8 nebo 16 portů a jeden vstupní port má mnoho funkcí. První funkcí je provedení zapouzdření a zapouzdření vrstvy datového spoje. Druhou funkcí je vyhledání cílové adresy příchozího paketu v předávací tabulce pro určení cílového portu (tzv. vyhledávání trasy). Vyhledávání tras lze implementovat pomocí obecného hardwaru nebo vložením mikroprocesoru na každou linkovou kartu. . Za třetí, za účelem poskytování QoS (Quality of Service) port klasifikuje přijaté pakety do několika předdefinovaných úrovní služeb. Za čtvrté, porty mohou potřebovat spustit protokoly na úrovni datového propojení, jako je SLIP (Serial Wire Internet Protocol) a PPP (Point-to-Point Protocol) nebo protokoly na úrovni sítě, jako je PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol). Po dokončení vyhledávání trasy je nutné použít přepínač ke směrování paketu na jeho výstupní port. Pokud je WiFi směrovač zařazen do fronty vstupů, existuje několik vstupů, které sdílejí stejný přepínač. Konečnou funkcí takového vstupního portu je účast na rozhodčí dohodě o společném prostředku, jako je přepínač.
Výměnné přepínače lze implementovat pomocí řady různých technik. Zdaleka nejpoužívanější technologií přepínačů je sběrnice, příčka a sdílená paměť. Nejjednodušší přepínače používají jednu sběrnici pro připojení všech vstupních a výstupních portů. Nevýhodou autobusových přepínačů je, že jejich spínací kapacita je omezena kapacitou sběrnice a dodatečnou režií rozhodčího řízení pro sdílenou sběrnici. Příčky poskytují více datových cest prostřednictvím přepínačů a příčku s N×N příčníky si lze představit jako 2N sběrnice. Pokud je kříž zavřený, data na vstupní sběrnici jsou k dispozici na výstupní sběrnici, jinak nejsou k dispozici. Uzavření a otevření křižovatky je řízeno plánovačem, proto plánovač omezuje rychlost, při které lze spínače vyměnit. Ve směrovačích WiFi se sdílenou pamětí jsou příchozí pakety uloženy ve sdílené paměti a vyměňují se pouze ukazatele na pakety, což zvyšuje přepínací kapacitu, ale rychlost přepínání je omezena kapacitou paměti Rychlost take. Přestože se kapacita paměti může každých 18 měsíců zdvojnásobit, doba přístupu k paměti se snižuje pouze o 5 % ročně, což je přirozené omezení přepínače sdílené paměti.
Výstupní port ukládá pakety před jejich odesláním do výstupního propojení a může implementovat složité algoritmy plánování pro podporu požadavků, jako je priorita. Stejně jako vstupní porty musí výstupní porty také podporovat zapouzdření a zapouzdření vrstvy datového spojení, stejně jako mnoho protokolů vyšší úrovně.
Směrovací procesor vypočítá předávací tabulku pro implementaci směrovacího protokolu a spustí software, který konfiguruje a spravuje Wi-Fi směrovač. Současně zpracovává i ty pakety, jejichž cílová adresa není v předávací tabulce řádkové karty.
Ostatní porty obecně odkazují na kontrolní port. Vzhledem k tomu, že samotný směrovač WiFi nemá vstupní a terminálová zobrazovací zařízení, ale musí být správně nakonfigurován, než může být normálně používán, takže obecný směrovač WiFi má řídicí port "Konzola", který se používá ke komunikaci s Připojte počítač nebo koncové zařízení a nakonfigurujte směrovač WiFi prostřednictvím konkrétního softwaru. Všechny WiFi routery jsou vybaveny konzolovým portem, který umožňuje uživatelům nebo administrátorům používat terminál ke komunikaci s WiFi routerem a dokončit konfiguraci WiFi routeru. Tento port poskytuje asynchronní sériové rozhraní EIA/TIA-232 pro lokální konfiguraci WiFi routeru (první konfigurace musí být provedena přes konzolový port).
Port konzoly je přímo připojen k sériovému portu počítače pomocí vyhrazeného připojení pro konfiguraci a program pro emulaci terminálu (například "Hyper Terminal" v systému Windows) se používá k místní konfiguraci směrovače WiFi. Většina konzolových portů WiFi routerů jsou porty RJ-45.