Обобщенная схема мультиплексора приведена на рис. 1. Мультиплексор MUX в общем случае можно представить в виде коммутатора, управляемого входной логической схемой. В качестве этой схемы обычно используется дешифратор. Входные логические сигналы Xi поступают на входы коммутатора и через коммутатор передаются на выход Y. Управление коммутатором осуществляется входной логической схемой. В цифровых мультиплексорах логические элементы коммутатора и дешифратора обычно объединяются. На вход логической схемы подаются адресные сигналы Ak (от англ. Address). Мультиплексоры могут иметь дополнительный управляющий вход E (от англ. Enable), который может разрешать или запрещать прохождение входного сигнала на выход Y. Кроме этого, некоторые мультиплексоры могут иметь выход с тремя состояниями: два логических состояния 0 и 1, и третье состояние — отключённый выход (выходное сопротивление равно бесконечности). Перевод мультиплексора в третье состояние производится снятием управляющего сигнала OE (от англ. Output Enable).
Селективные свойства мультиплексоров создают возможность организации на их основе сетей передачи информации m x n где: m- количество источников одновременно подключаемых к n получателям.
В качестве адресных слов в сетях служат адреса (номера) входных регистров получателей куда следует передавать информацию. Дополнительно сеть содержит блок приоритетного обслуживания запросов на передачу информации, необходимой для предотвращения одновременного подключения нескольких источников к одному получателю. Этот же блок организует последовательное обслуживание нескольких запросов к одному получателю по раннее установленному приоритету.
Мультиплексор может служить базисом для построения функциональных узлов любой сложности, содержащихся, в частности и коммутационные связи. Чем больше число входов у базисных мультиплексоров, тем короче цепочка последовательных связей и тем меньше будет временная задержка определения функций.