ATM信元是ATM传送信息的基本载体。ATM信元采用了固定长度的信元格式，只有53字节，其中5个字节为信头，其余的48个字节为信元净荷。信元的主要功能为确定虚通道，并完成相应的路由控制。

ATM信元的格式如图1-1所示

信头内容在UNI（用户网络接口）和NNI（网络节点接口）略有区别，主要由以下几部分构成：

l GFC：一般流量控制，4比特。只用于UNI接口，目前置为“0000”将来可能用于流量控制。

l VPI：虚通道标识，其中NNI为12比特，UNI为8比特。

l VCI：虚通路标识，16比特，标识虚通道内的虚通路，VCI与VPI组合起来标识一个虚连接。

l PTI：净荷类型指示，3比特，用来指示信元类型，如表1所示。

表1 净负荷类型

编码	意义
000	用户数据信元无拥塞 SDU类型=0
001	用户数据信元无拥塞 SDU类型=1
010	用户数据信元 拥塞 SDU类型=0
011	用户数据信元 拥塞 SDU类型=1
100	分段OAM信息流相关信元
101	端到端OAM信息流相关信元
110	RM信元 资源管理用
111	保留

l CLP：信元丢失优先级，1比特。用于信元丢失级别的区别，CLP是1，表示该信元为低优先级，是0则为高优先级，当传输超限时，首先丢弃的是低优先级信元。

l HEC：信头差错控制，8比特，监测出有错误的信头，可以纠正信头中1比特的错误。HEC还被用于信元定界。

下面附上UNI信元信头预赋值（表2）和NNI信元信头预赋值（表3），信元信头预赋值用于区别ATM层使用的信元和物理层使用的信元。

表2 UNI ATM信元信头预赋值

八位组1		八位组2		八位组3		八位组4			用法
GFC	VPI		VCI				PT	CLP
0	0		0				0	1	空闲信元
0	0		0				100	1	物理层OAM信元
P	0		0				PPP	1	预留给物理层
GFC	0		0				XXX	0	无赋值信元
	Y		0				XXX	0/1	无效信元
	×		0		0001		0AA	C	无信令
	×		0		0010		0AA	C	广播信令
	×		0		0101		0AA	C	点到点信令
	×		0		0011		0A0	A	段OAM F4
	×		0		0100		0A0	A	端到端OAM F4
	×		0		0110		110	A	VP资源管理
	×		0		0111		0AA	A	保留VP未来功能
	×		0		1SSS		0AA	A	保留未来功能
	×		000000000001		SSSS		0AA	A	保留未来功能
	×		Z				100	A	段OAM F5
	×		Z				101	A	端到端OAM F5
	×		Z				110	A	VC资源管理
	×		Z				111	A	保留VC未来功能

注： P 留给物理层使用 X 任意值 X=0时为本地

A 由ATM层使用 Y 除0外任意值

C 始端为0，可由网络改变 S(SSS) 0(000)-1(111)任意值

Z 除0，011，0100，0110，0111外的任意值

表3 NNI ATM信元信头预赋值

八位组1		八位组2		八位组3		八位组4			用法
	VPI		VCI				PTI	CLP
	0		0				0	1	空闲信元
	0		0				100	1	物理层OAM信元
	0		0				PPP	1	预留给物理层
	0		0				X	0	无赋值信元
	Y		0				X	0/1	无效信元
	X		0		0101		0AA	C	NNI信令
	X		0		0011		0A0	C	段OAM F4信元
	X		0		0100		0A0	C	端到端OAM F4
	X		0		0110		110	A	VP资源管理
	X		0		0111		0AA	A	保留VP未来功能
	X		0		1SSS		0AA	A	保留未来功能
	X		000000000001		SSSS		0AA	A	保留未来功能
	X		Y				100	A	段OAM F5信元
	X		Y				101	A	端到端OAM F5
	X		Z				110	A	VC资源管理
	X		Y				111	A	保留VC未来功能

注： P 留给物理层使用 X 任意值X=0时为本地

A 由ATM层使用 Y 除0外的任意值

C 始端为0，由网络改变 Z 除0，0110外的任意值

S(SSS) 0(000)-1(111)的任意值

ATM信元中信头的功能比分组交换中分组头的功能大大简化了，不需要进行逐链路的差错控制。只进行端到端的差错控制，HEC只负责信头的差错控制，另外只用VPI、VCI标识一个连接，不需要源地址、目的地址和包序号，信元顺序由网络保证。