Multiprotokoll-Router (MPR) können gleichzeitig mehrere Protokolle parallel abhandeln. Dem Prinzip nach haben Multiprotokoll-Router mehrere Layer-3-Protokolle Protokollstacks implementiert, über die die diversen Netzwerkprotokolle untereinander kommunizieren können.
Ein solcher Router kann mehrere Backbones für unterschiedliche Protokolle ersetzen, weil er in einem Gerät mehrere Single- Protokoll-Router ( SPR) vereint. Der Multiprotokoll-Router stellt bei einem ankommenden Datenpaket über die Netzwerkadresse und andere Informationen fest, um welches Protokoll es sich handelt, und verarbeitet es mit der entsprechenden Protokoll-Routine.
Das Routing zwischen den verschiedenen Protokollwelten erfolgt immer auf dem gleichen Protokoll, und nicht zwischen verschiedenen Protokollwelten; so beispielsweise von Internet Protocol ( IP) zu Internet Protocol und nicht vom IP-Protokoll nach SNA.