半双工(half-duplex)是指传输过程中同时只能向一个方向传输。一方的数据传输结束之后，另外一方再回应。也就是说同时只有一个节点能够传输，如果两个节点同时传输数据的话，网络中就会出现拥堵。
半双工以太网采用CSMA/CD协议，以防止产生冲突。如果产生冲突，就允许重传。如果使用集线器组建以太网，则必须工作在半双工模式，因为端站点必须能够检测到冲突。半双工以太网-典型的为10BaseT，只有30%～40%的效率。因为一个大的10BaseT网络通常多只给出3～4Mb/s的带宽。
全双工以太网使用两对电缆线，而不像半双工模式那样使用一对电缆线。全双工模式在发送设备的发送方和接收设备的接收方之间采用点到点的连接，这就意味着在全双工数据传送方式下，可以得到更高的传输速率。由于发送数据和接收数据是在不同的电缆线上完成的，因此不会产生冲突。
全双工以太网之所以不会产生冲突，是因为它就像带多个入口的高速公路，而不是像半双工方式所提供的只有一条入口的路。全双工以太网能够在两个方向上提供100%的效率。比如，可以用运行在全双工方式下的10Mb/s以太网得到20Mb/s的传输速率，或者将快速以太网的传输速率提高200Mb/s，这是很了不起的。但是，这种速率有时被称为聚合速率，也就是说，你需要获得100%的效率，就像生活中的事情一样，这不可能*得到保证。
半双工意味着同一媒体的发送和接收是异步进行的。全双工则相反，有单独的发送和接收通路。全双工链路是扩展快速以太网(100Mbps)的关键。全双工的链接网段不能超过两个设备，可以是网卡或交换机端口。注意：不是中继型集线器端口，集线器没有全双工模式。这是因为集线器是碰撞域的一部分，它会加强其它端口接收的碰撞。只有两块网卡时可以实施全双工通讯，多于两块网卡时的全双工方式，必须考虑交换机。
10BASE-T、10BASE-FL有单独的发送和接收通路，根据网卡或交换机端口的复杂性，可以执行全双工。如果这些接口配置在半双工方式下，接收、发送的同步侦测会触发碰撞的侦测。同样的接口设置成全双工，由于全双工并不遵从共享型CSMA/CD规则，碰撞检测会被禁止。
全双工链接的配置要正确。当站点配置在全双工方式下，站点或交换型集线器的端口以忽略CSMA/CD协议的方式发送帧。如果另一端设置在半双工方式下，它会侦测出碰撞并引发其它问题出现，如CRC出错，网络的速度下降，快速以太网的优势消失。
如前所述，由于碰撞的原因，100Mbps下的网络范围有所缩小。对于双绞线网段和交换端口来说，网段的长距离是100米(在碰撞域范围内)。问题是在光纤端口上，对于多模光纤来说，网段的长度是2公里；对于单模光纤来说，是15公里。半双工方式下，受碰撞域限制，网段距离为412米。因此，只有在全双工模式下(CSMA/CA被忽略)，光纤网段的延伸才能达到极限。快速工业以太网方式下，推荐使用交换机技术。快速以太网下的光纤端口，建议使用全双工。
