Într-o rețea tradițională, routerele sunt folosite pentru a direcționa traficul de date dintr-un loc sau nod în altul. Fiecare router are un set specific de locații din care poate accepta date și un set specific de locații către care poate trimite date. O rețea mesh, sau rețea multi-hop, este o modalitate foarte descentralizată de organizare a nodurilor care nu necesită căi predeterminate între ele. Astfel de rețele sunt posibile prin routere mesh, care reglează, în timp real, locațiile cu care pot comunica.
Routerele mesh funcționează prin monitorizarea continuă a activității rețelei și menținând liste cu alte dispozitive din vecinătatea lor. Când apare un nod potențial, acesta își transmite adresa și capabilitățile de rețea. Routerele mesh din apropiere vor primi transmisia și își vor ajusta propriile liste pentru a reflecta noul nod. Când dispozitivul se oprește sau dispare în alt mod, routerele mesh își vor actualiza din nou listele.
Dacă un dispozitiv cunoscut transmite o solicitare de a trimite date într-o anumită locație, iar un router are nodul de primire pe lista sa de dispozitive active, acesta va completa calea și va transmite datele. Dacă niciun router mesh individual nu poate oferi o cale directă între nodurile de transmisie și cele de recepție, datele vor fi trimise către un alt router din rețea, iar procesul se va repeta până când o cale poate fi găsită.
Deoarece routerele mesh se adaptează continuu la mediul lor, rețeaua pe care o creează este foarte robustă și foarte tolerantă la erori. Cu o plasă suficient de mare, este posibil să direcționați în jurul oricărui router eșuat sau dispărut; nici un router mesh nu poate fi un punct de eșec pentru întreaga rețea. Dezavantajul unor astfel de rețele este că, fără căi de rutare predeterminate, datele pot dura mai mult timp pentru a ajunge la destinație. Există și probleme de securitate: deoarece routerele mesh vorbesc automat cu fiecare dispozitiv care apare, poate fi mai ușor pentru dispozitivele răuvoitoare să obțină acces la rețea.
Rețelele mesh sunt adesea wireless, iar un router mesh poate fi la fel de simplu ca un laptop fără fir setat să funcționeze în mod ad-hoc. În acest mod, laptopul acționează ca router. Există, de asemenea, dispozitive dedicate care oferă o lățime de bandă și o rază mai mare. De obicei, un router mesh dedicat nu va fi mobil. Multe puncte de acces wireless sunt de fapt routere mesh și pot fi folosite pentru a crea rețele wireless mari din punct de vedere geografic.