Marsruutimisprotokoll on vahend, mille abil arvutivõrk suudab liiklust tõhusalt suunata ruuteriteks kutsutavate seadmete kaudu. Iga selline protokoll on sisuliselt algoritm, mis on loodud silmuste ennetamiseks ja parandamiseks, võrgu topoloogia kohta teabe kogumiseks ja selle teabe levitamiseks teistele ruuteritele ning lõpuks liikluse liikumisteede valimiseks. Mõned neist protokollidest haldavad liiklust võrgu sees, suunates selle kontrollitud võrgus teistele ruuteritele. Kui side peab sisenema konkreetsesse võrku või sealt lahkuma, suunab seda teist tüüpi marsruutimisprotokoll, mis jälgib liiklust võrgu serval või piiril.
Kui võrgu sees kasutatakse marsruutimisprotokolli, nimetatakse seda siselüüsi protokolliks (IGP). Kasutades koos sama marsruutimisprotokolli, moodustavad nad marsruutimisdomeeni. Seejärel moodustab suvaline arv marsruutimisdomeene koos võrgu, mis koosneb autonoomsest süsteemist (AS). Siin, AS-i sisemuses, jagunevad protokollid kahte põhikategooriasse: lingi oleku protokoll või vektoripõhine protokoll.
Link-olekuprotokolli abil räägivad ruuterid üksteisega, et kaardistada kogu võrk, hinnata nendevaheliste ühenduste olekut ja seejärel arvutada välja parimad võimalikud teed, mida liiklus saab mööda liikuda. See meetod on kasulik selleks, et teha kindlaks, millistel radadel võib olla kiirem ühenduskiirus kui mõnel teisel teekonnal, ja lühima tee leidmiseks. Seda tüüpi marsruutimisprotokollid aitavad ruuteritel väga kiiresti üksteisega läheneda, värskendades oma teadmisi võrgust, kui lisatakse uus ruuter või üks läheb võrgust välja.
Vektoripõhisel marsruutimisprotokollil on kaks varianti: kaugusvektor ja teevektor, kusjuures viimane on esimese alamklass. Kaugusvektori meetodid kasutavad nn hüpete arvu, et määrata lühim tee ühest ruuterist teise. Siin loendab ruuter teiste ruuterite arvu, mida side peab läbima, millest igaüks esindab ühte hüpet, ja koostab seejärel parimate võimalike marsruutide kaardi. Võrreldes lingi oleku protokolliga ei suuda kaugusvektori algoritm öelda, kui kiire on konkreetne hüpe teisega võrreldes ja võib lõpuks valida aeglasema marsruudi, kuigi see nõuab vähem hüppeid. Samuti kannatab see viivituste all, kui ruuter võrku lisatakse või sealt eemaldatakse, kuna see peab võrgukaardi uuesti ülesehitamiseks uuesti hüppeid lugema.
Teevektori marsruutimise protokolli kasutatakse sageli võrgu piiril, mida nimetatakse piirilüüsi protokolliks (BGP). Lisaks hüpete loendamisele reklaamib piirimarsruuter ka oma saadavust, saates välja teevektoriteate. Teiste võrkude piirimarsruuterid loovad seejärel oma teadmisi väljaspool AS-i asuvate teede kohta, jälgides üksteiselt neid sõnumeid.
Mõnel juhul võib marsruutimisprotokolli tegelikult marsruutida olemasoleva sideprotokolli kaudu. See, kas need on marsruutitud, sõltub avatud süsteemide vastastikuse ühenduse (OSI) mudeli kihist, mille all nad töötavad, näiteks IS-IS, andmesidekihi kiht, ja see on marsruutimata protokoll. Interneti-protokoll (IP) ja edastuse juhtimisprotokoll (TCP) töötavad vastavalt kolmandal ja neljandal kihil ning on kaks vahendit marsruutimisprotokolli marsruutimiseks. Kõige tähelepanuväärsemad on BGP-d, mis töötavad üle TCP.