在電信中，數據包交換是一種將數據分組為數據包并通過數字網絡傳輸的方法。 數據包由標頭和有效負載組成。 標頭中的數據由網絡硬件使用以將數據包定向到其目的地，在那里有效載荷被提取并由操作系統、應用軟件或更高層協議使用。 分組交換是全球計算機網絡中數據通信的主要基礎。

他的想法與當時建立的網絡帶寬預分配原則相矛盾，貝爾系統的電信發展就是一個例證。 直到 1965 年英國計算機科學家 Donald Davies 在國家物理實驗室的獨立工作之前，這個新概念在網絡實施者中幾乎沒有引起共鳴。Davies 被認為創造了現代術語分組交換，并在隨后的十年中啟發了許多分組交換網絡，包括 將這一概念納入美國阿帕網的設計中。 ARPANET 是現代互聯網的主要前身網絡。

分組交換的一個簡單定義是：

通過尋址數據包路由和傳輸數據，以便僅在數據包傳輸期間占用信道，傳輸完成后，信道可用于傳輸其他流量。

分組交換允許通過計算機網絡傳送可變比特率數據流，實現為數據包序列，該計算機網絡使用統計多路復用或動態帶寬分配技術根據需要分配傳輸資源。 當它們穿過網絡硬件（例如交換機和路由器）時，數據包會被接收、緩沖、排隊和重新傳輸（存儲和轉發），從而導致可變的延遲和吞吐量，具體取決于鏈路容量和網絡上的流量負載。 數據包通常由中間網絡節點使用先進先出緩沖異步轉發，但可以根據公平排隊、流量整形或區分或保證服務質量的一些調度規則轉發，例如加權公平排隊或 漏桶。 基于分組的通信可以在有或沒有中間轉發節點（交換機和路由器）的情況下實現。 在共享物理介質（例如無線電或 10BASE5）的情況下，可以根據多址接入方案傳送數據包。

分組交換與另一種主要網絡范式形成對比，電路交換是一種專門為每個通信會話預分配專用網絡帶寬的方法，每個通信會話在節點之間具有恒定的比特率和延遲。 在收費服務的情況下，例如蜂窩通信服務，電路交換的特點是每單位連接時間收費，即使沒有數據傳輸，而分組交換的特點可能是每傳輸的信息單位收費，例如字符 、數據包或消息。

分組交換機有四個組件：輸入端口、輸出端口、路由處理器和交換結構。

交換小塊數據的概念首先由美國蘭德公司的 Paul Baran 于 1960 年代初和英國國家物理實驗室 (NPL) 的 Donald Davies 于 1965 年獨立探索。

在 20 世紀 50 年代后期，美國空軍為半自動地面環境 (SAGE) 雷達防御系統建立了廣域網。 認識到該網絡中的弱點，空軍尋求一種可以在核攻擊中幸存下來的系統以做出響應，從而降低敵人先發制人優勢的吸引力（參見相互確保毀滅）。 Baran 開發了分布式自適應消息塊交換的概念以支持空軍計劃。 該概念于 1961 年夏天作為簡報 B-265 首次提交給空軍，隨后于 1962 年作為蘭德報告 P-2626 發布，最后于 1964 年在報告 RM 3420 中發布。報告 P-2626 描述了一個通用架構 大規模、分布式、可生存的通信網絡。 這項工作著重于三個關鍵思想：使用在任意兩點之間具有多條路徑的去中心化網絡，將用戶消息劃分為消息塊，以及通過存儲和轉發交換來傳遞這些消息。