EtherCAT ist ein Echtzeit-Ethernet und nutzt Standard-Frames sowie die physikalischen Schichten aus dem Ethernet Standard IEEE 802.3. EtherCAT ist im Standard IEC 61158 offengelegt. Bei diesem Ethernet entnimmt jeder Busteilnehmer nur die für ihn bestimmten Daten, während ihn das vom Busmaster versendete Telegramm durchläuft. Weiterhin werden Ausgangsdaten im Durchlauf an das Telegramm eingefügt. Gleichzeitig wird dieses mit geringfügiger Verzögerung (wenige Nanosekunden) bereits weitergeschickt. Der Busteilnehmer erkennt die für ihn bestimmten Kommandos und führt sie aus. Der letzte Busteilnehmer schickt das bereits vollständig verarbeitete Telegramm zurück, sodass es vom ersten Busteilnehmer, wie ein Antworttelegramm, zur Steuerung gesendet wird. Eine Adressierung der EtherCAT-Busteilnehmer ist nicht erforderlich. Diese erfolgt automatisch durch den Busmaster (SPS) entsprechend der physikalischen Anschlussreihenfolge am Bus.
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