OSI７階層のうちレイヤ４（トランスポート層）のTCP/UDPのポート番号やソケット番号を参照してハードウェアスイッチングする方式。従来ルータの一部でも同様の機能を持つものがあるが，その処理を行うと極端に性能が低下した。レイヤ４スイッチはASIC（Application Specific IC）処理のため性能が低下しない。