Коммутаторы ATM пользуются 20-байтными адресами конечных узлов для маршрутизации трафика на основе техники виртуальных каналов. Для частных сетей ATM определен протокол маршрутизации PNNI (Private NNI), с помощью которого коммутаторы могут строить таблицы маршрутизации автоматически. В публичных сетях ATM таблицы маршрутизации могут строиться администраторами вручную, как и в сетях Х.25, или могут поддерживаться протоколом PNNI.
PNNI - протокол маршрутизации с поддержанием соединения для сетей ATM, который автоматически находит пути в сети, используя методы поиска соседей, и затем участвует в установлении SVC (switched virtual circuits) между граничными системами. В связи с этим, PNNI является как сигнальным протоколом, так и протоколом маршрутизации.