از دیدگاه معماری، روترهای WiFi را می توان به نسل اول روترهای WiFi ساختار تک اتوبوسی تقسیم کرد، نسل دوم روترهای WiFi ساختار مستر-برده تک اتوبوسی، نسل سوم روترهای WiFi ساختار چند پردازنده ای متقارن تک اتوبوسی؛ نسل چهارم از روترهای فای چند اتوبوس و چند پردازنده ساختار روتر فای، نسل پنجم به اشتراک گذاشته ساختار حافظه روتر فای، نسل ششم متقابل سوئیچ معماری روتر فای، و خوشه سیستم مبتنی بر روتر فای.
یک روتر فای دارای چهار عنصر است: پورت ورودی، پورت خروجی، سوئیچ ها، پردازنده های مسیر، و دیگر پورت ها.
پورت ورودی پیوند فیزیکی و نقطه ورود بسته ورودی است. پورت ها معمولاً توسط کارت های خط ارائه می شوند، یک کارت خط به طور معمول از ۴، ۸ یا ۱۶ پورت پشتیبانی می کند و یک پورت ورودی عملکردهای زیادی دارد. اولین تابع انجام کپسوله سازی لایه پیوند داده و دکاپولاسیون است. تابع دوم این است که به بالا نگاه کردن آدرس مقصد بسته ورودی در جدول جلو برای تعیین پورت مقصد (به نام مسیر lookup). دنبال کردن مسیر را می توان با استفاده از سخت افزار عمومی، یا با جاسازی یک میکروپرسونر بر روی هر کارت خط پیاده سازی کرد. . سوم ، به منظور ارائه QoS (کیفیت خدمات) ، پورت طبقه بندی بسته های دریافت شده را به چند سطح خدمات از پیش تعریف شده است. چهارم، پورت ها ممکن است نیاز به اجرای پروتکل های سطح پیوند داده مانند SLIP (پروتکل اینترنت سیم سریال) و PPP (پروتکل نقطه به نقطه) یا پروتکل های سطح شبکه مانند PPTP (پروتکل تونل زنی نقطه به نقطه) داشته باشند. هنگامی که نگاه مسیر کامل شد، باید از یک سوئیچ برای مسیر بسته به پورت خروجی آن استفاده شود. اگر روتر WiFi در صف ورودی قرار گیرد، چندین ورودی وجود دارد که یک سوئیچ را به اشتراک می گذارند. تابع نهایی چنین درگاه ورودی شرکت در یک توافق داوری بر روی یک منبع مشترک مانند یک سوئیچ است.
سوئیچ های سوآپ را می توان با استفاده از تعدادی از تکنیک های مختلف پیاده سازی کرد. تا کنون استفاده می شود ترین فن آوری سوئیچ اتوبوس، crossbar و حافظه مشترک است. ساده ترین سوئیچ ها از یک اتوبوس واحد برای اتصال تمام پورت های ورودی و خروجی استفاده می کنند. نقطه ضعف سوئیچ اتوبوس این است که ظرفیت سوئیچینگ آنها با ظرفیت اتوبوس و سربار اضافی داوری برای یک اتوبوس مشترک محدود می شود. Crossbars مسیرهای داده های متعدد را از طریق سوئیچ ها فراهم می کند، و یک نوار متقاطع با نقاط متقاطع N×N را می توان به عنوان داشتن اتوبوس های 2N تصور کرد. اگر یک صلیب بسته باشد، داده های روی اتوبوس ورودی در اتوبوس خروجی در دسترس است، در غیر این صورت در دسترس نیست. بسته شدن و باز شدن تقاطع توسط زمان بندی کننده کنترل می شود، بنابراین زمان بندی سرعت رد و بدل شدن سوئیچ ها را محدود می کند. در روترهای WiFi حافظه مشترک، بسته های ورودی در حافظه مشترک ذخیره می شوند، و تنها اشاره گرها به بسته ها رد و بدل می شوند که باعث افزایش ظرفیت سوئیچینگ می شود، اما سرعت سوئیچینگ با ظرفیت حافظه Take speed محدود می شود. اگرچه ظرفیت حافظه می تواند هر ۱۸ ماه یک بار دو برابر شود، اما زمان دسترسی به حافظه تنها ۵٪ در سال کاهش می یابد که این محدودیت ذاتی سوئیچ حافظه مشترک است.
پورت خروجی بسته ها را قبل از ارسال به لینک خروجی ذخیره می کند، و می تواند الگوریتم های زمان بندی پیچیده ای را برای پشتیبانی از الزاماتی مانند اولویت پیاده سازی کند. مانند پورت های ورودی، پورت های خروجی نیز باید از کپسوله سازی و دکاپولاسیون لایه پیوند داده ها و همچنین بسیاری از پروتکل های سطح بالاتر پشتیبانی کنند.
پردازنده مسیریافتی جدول روبر را برای پیاده سازی پروتکل مسیریافت محاسبه می کند و نرم افزاری را اجرا می کند که روتر فای را پیکربندی و مدیریت می کند. در عین حال به آن دسته از بسته هایی که آدرس مقصدشان در جدول حمل کارت خط نیست نیز رسیدگی می کند.
درگاه های دیگر عموماً به درگاه کنترل اشاره دارند. از آنجا که روتر فای خود دارای دستگاه های نمایش ورودی و ترمینال نیست، اما باید قبل از اینکه به طور معمول مورد استفاده قرار گیرد به درستی پیکربندی شود، بنابراین روتر فای عمومی دارای یک پورت کنترلی "کنسول" است که برای ارتباط با اتصال یک کامپیوتر یا دستگاه ترمینال استفاده می شود، و پیکربندی روتر فای از طریق نرم افزار خاص است. تمام روترهای فای مجهز به پورت کنسول هستند که کاربران یا مدیران را قادر می سازد تا از ترمینال برای برقراری ارتباط با روتر فای و تکمیل پیکربندی روتر فای استفاده کنند. این پورت فراهم می کند EIA / TIA - 232 رابط سریال ناهمزمان برای پیکربندی محلی از روتر فای (پیکربندی اول باید از طریق پورت کنسول انجام می شود).
پورت کنسول مستقیماً با استفاده از اتصال اختصاصی برای پیکربندی به پورت سریال کامپیوتر متصل است و از یک برنامه تقلید ترمینال (مانند "Hyper Terminal" تحت ویندوز) برای پیکربندی روتر فای به صورت محلی استفاده می شود. بیشتر پورت های کنسول روترهای فای پورت های RJ-45 هستند.