ATM交換系統又稱“ATM交換機”。完成ATM信元交換功能的設備。具有以下主要功能：接口功能，包括用戶網路接口（UNI)和網路節點(NNI)。交換連線功能，支持點到點、點到多點以及多點到點、多點到多點的連線功能，並支持單向連線或雙向連線和對稱連線或非對稱連線。信令功能，包括UNI信令和NNI信令，以支持ATM網路的交換虛連線(SVC)。
呼叫控制功能，包括定址、選路、交換結構中的通路選試等功能。業務流管理功能，包括連線接納控制(CAC)、使用參數控制(UPS)、網路參數控制（NPS)、優先權控制以及擁塞控制等功能。運行維護功能，包括故障管理、性能管理、配置管理、計費管理和安全管理。ATM交換系統的基本結構包含信元傳送部分和處理機控制部分。信元傳送部分包含ATM交換結構（switchingfabric)和接口單元兩部分。ATM交換結構可分為空分與時分兩大類，時分結構包含共享存儲器和共享媒體，空分結構包含單通路型和多通路型，前者又可分為基於crossbar型和基於banyan型，後者包括benes和clos等網路。接口單元包括輸人側與輸出側，具有物理層、ATM層和OAM(遠行、管理、維護）等功能。處理機控制部分可有多機功能分擔方式和分散式控制方式，ATM交換系統的呼叫控制、信令、業務流管理等功能主要由處理機的軟體來實現。
