Мережі Token Ring, так само як і мережі Ethernet, характеризує поділюване середовище передачі даних, яка в даному випадку складається з відрізків кабелю, що з'єднують все станції мережі в кільце. Кільце розглядається як загальний розділяється ресурс, і для доступу до нього потрібно не випадковий алгоритм, як в мережах Ethernet, а детермінований, заснований на передачі станціям права на використання кільця у визначеному порядку. Це право передається за допомогою кадру спеціального формату, званого маркером або токеном (token).
Технологія Token Ring був розроблена компанією IBM в 1984 році, а потім передана в якості проекту стандарту в комітет IEEE 802, який на її основі прийняв в 1985 році стандарт 802.5. Компанія IBM використовує технологію Token Ring в якості своєї основної мережевої технології для побудови локальних мереж на основі комп'ютерів різних класів - мейнфреймів, міні-комп'ютерів і персональних комп'ютерів. В даний час саме компанія IBM є основним законодавцем моди технології Token Ring, виробляючи близько 60% мережевих адаптерів цієї технології.
Мережі Token Ring працюють з двома бітовими швидкостями - 4 і 16 Мбіт / с. Змішання станцій, що працюють на різних швидкостях, в одному кільці не допускається. Мережі Token Ring, що працюють зі швидкістю 16 Мбіт / с, мають деякі удосконалення в алгоритмі доступу в порівнянні зі стандартом 4 Мбіт / с.
Технологія Token Ring є більш складною технологією, ніж Ethernet. Вона має властивості відмовостійкості. У мережі Token Ring визначені процедури контролю роботи мережі, які використовують зворотний зв'язок кільцеподібної структури - посланий кадр завжди повертається в станцію - відправник. У деяких випадках виявлені помилки в роботі мережі усуваються автоматично, наприклад може бути відновлений втрачений маркер. В інших випадках помилки тільки фіксуються, а їх усунення виконується вручну обслуговуючим персоналом.
У мережах з маркерним методом доступу (а до них, крім мереж Token Ring, відносяться мережі FDDI, а також мережі, близькі до стандарту 802.4, - ArcNet, мережі виробничого призначення MAP) право на доступ до середовища передається циклічно від станції до станції по логічному кільцю.
У мережі Token Ring кільце утворюється відрізками кабелю, що з'єднують сусідні станції. Таким чином, кожна станція зв'язана зі своєю попередньою і наступною станцією і може безпосередньо обмінюватися даними тільки з ними. Для забезпечення доступу станцій до фізичного середовища по кільцю циркулює кадр спеціального формату і призначення - маркер. У мережі Token Ring кожна станція завжди безпосередньо отримує дані тільки від однієї станції - тієї, яка є попередньою в кільці. Така станція називається найближчим активним сусідом, розташованим вище по потоку (даних) - Nearest Active Upstream Neighbor, NAUN. Передачу ж даних станція завжди здійснює своєму найближчому сусіду вниз по потоку даних.
Час володіння розділяється середовищем в мережі Token Ring обмежується часом утримання маркера (token holding time). після закінчення якого станція зобов'язана припинити передачу власних даних (поточний кадр дозволяється завершити) і передати маркер далі по кільцю. Станція може встигнути передати за час утримання маркера один або кілька кадрів в залежності від розміру кадрів і величини часу утримання маркера. Зазвичай час утримання маркера за замовчуванням дорівнює 10 мс, а максимальний розмір кадру в стандарті 802.5 не визначений. Для мереж 4 Мбіт / с він зазвичай дорівнює 4 Кбайт, а для мереж 16 Мбіт / с - 16 Кбайт. Це пов'язано з тим, що за час утримання маркера станція повинна встигнути передати хоча б один кадр. При швидкості 4 Мбіт / с за час 10 мс можна передати 5000 байт, а при швидкості 16 Мбіт / с - відповідно 20 000 байт. Максимальні розміри кадру обрані з деяким запасом.
У мережах Token Ring 16 Мбіт / с використовується також дещо інший алгоритм доступу до кільця, званий алгоритмом раннього звільнення маркера (Early Token Release). Відповідно до нього станція передає маркер доступу наступної станції відразу ж після закінчення передачі останнього біта кадру, не чекаючи повернення по кільцю цього кадру з бітом підтвердження прийому. В цьому випадку пропускна здатність кільця використовується більш ефективно, так як по кільцю одночасно просуваються кадри декількох станцій. Проте свої кадри в кожен момент часу може генерувати тільки одна станція - та, яка в даний момент володіє маркером доступу. Решта станції в цей час тільки повторюють чужі кадри, так що принцип поділу кільця в часі зберігається, прискорюється тільки процедура передачі володіння кільцем.
Для різних видів повідомлень, переданих кадрів, можуть призначатися різні пріоритети. від 0 (нижчий) до 7 (вищий). Рішення про пріоритет конкретного кадру приймає передавальна станція (протокол Token Ring отримує цей параметр через міжрівневого інтерфейси від протоколів верхнього рівня, наприклад прикладного). Маркер також завжди має деякий рівень поточного пріоритету. Станція має право захопити переданий їй маркер тільки в тому випадку, якщо пріоритет кадру, який вона хоче передати, вище (або дорівнює) пріоритету маркера. В іншому випадку станція зобов'язана передати маркер наступної по кільцю станції.
За наявність в мережі маркера, причому єдиною його копії, відповідає активний монітор. Якщо активний монітор не отримує маркер протягом тривалого часу (наприклад, 2,6 с), то він породжує новий маркер.