从原理上讲，建立了虚信道概念，就已经能够描述ATM的交换连接过程，但是为了便于描述交换机和交换机之间的半固定连接，在ATM术语中，还定义了一个虚通道(VP)的概念。虚通道用来描述一组虚信道通过网络的单向路由，它由若干虚信道组成。和虚信道一样，虚通道也是一种单向通道，它也通过一个标记(虚通道标记VPI)来表示，而且，VPI的数值也只在局部范围内有意义。不同的虚通道中可以有相同数值的VCI，但在同一虚通道中，各个VCI的数值是唯一的。通常，虚通道用于各节点交换机互联以及用户终端设备的接入，而虚信道则直接用于各种业务源。在同一虚通道中，不同用户或不同业务的信元各自使用不同数值标记的虚信道。

ATM的呼叫接续不是按信元逐个地进行选路控制，而是采用分组交换中虚电路的概念，也就是在传送信元之前预先建立与某呼叫相关的信元接续路由，同一个呼叫的所有信元都经过相同的路由，直至呼叫结束。其连接过程是：当发送端想和接收端通信时，它通过用户网络接口发送一个请求建立连接的控制信号；接收端通过网络收到该控制信号并同意建立连接后，网络中的各个交换节点经过一系列的信令交换后就会在发送端和接收端之间建立起一个虚连接。虚连接是用一系列的VPI/VCI表示的。在虚连接的建立过程中，虚连接上所有的交换节点都会建立路由翻译表，以完成输入信元VPI/VCI值到输出信元VPI/VCI值的转换。