Los protocolos Ethernet describen las normas que controlan el modo en que se establece la comunicación en una red Ethernet. Para asegurar que todos los dispositivos Ethernet sean compatibles entre sí, el IEEE desarrolló estándares que los fabricantes y programadores deben respetar durante el desarrollo de dispositivos Ethernet.
La arquitectura de Ethernet se basa en el estándar IEEE 802.3. El estándar IEEE 802.3 especifica que todas las redes implementen el método de control de acceso de Acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
En el método CSMA/CD, todas las estaciones terminales escuchan el cable de red para detectar espacio libre para enviar datos. Este proceso es similar a esperar a escuchar el tono de marcado del teléfono antes de marcar un número. Cuando la estación terminal detecta que no hay ningún otro host transmitiendo, intenta enviar datos. Si ninguna otra estación envía datos al mismo tiempo, esta transmisión llega a la PC de destino sin inconvenientes. Si otra estación terminal observó la misma señal libre y transmitió al mismo tiempo, se produce una colisión en los medios de red, como se muestra en la ilustración.
La primera estación que detecta la colisión, o la duplicación de voltaje, envía una señal de congestión que les indica a todas las estaciones que interrumpan la transmisión y ejecuten un algoritmo de postergación. El algoritmo de postergación calcula los tiempos aleatorios en los que la estación terminal intentará volver a transmitir. Este tiempo aleatorio suele ser de 1 o 2 ms (milisegundos). Esta secuencia tiene lugar cada vez que se produce una colisión en la red y puede reducir la transmisión de Ethernet en hasta un 40%.