De Ethernet-controller is verantwoordelijk voor het coderen en decoderen van de gegevens in Ethernet-frames volgens het Ethernet-protocol, het beheren van de pakketverzending en -ontvangst en het garanderen van betrouwbare communicatie op het netwerk. Het voert taken uit zoals foutdetectie, flow control, botsingsdetectie en -preventie, en dataframing.

Ethernet-controllers worden doorgaans in hardware geïmplementeerd, maar kunnen ook in software worden geïmplementeerd. Ze worden rechtstreeks in het moederbord van apparaten zoals computers geïntegreerd of worden geïmplementeerd als zelfstandige uitbreidingskaarten die aan een apparaat kunnen worden toegevoegd om Ethernet-connectiviteit te bieden.

Om een ​​bekabelde verbinding tot stand te brengen, wordt de Ethernet-controller aangesloten op een Ethernet-poort of connector op het apparaat, meestal een RJ-45-aansluiting voor twisted-pair-kabels. Zodra de fysieke verbinding tot stand is gebracht, initialiseert en brengt de Ethernet-controller de verbinding tot stand, onderhandelt hij over de transmissiesnelheid (bijvoorbeeld 10 Mbps, 100 Mbps of gigabit-snelheden) en de duplexmodus (half-duplex of full-duplex) en verwerkt hij de gegevens overdracht in overeenstemming met de Ethernet-standaarden.

Ethernet-controllers ondersteunen verschillende standaarden en protocollen, waaronder IEEE 802.3 Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet en soms zelfs multi-gigabit Ethernet. Ze ondersteunen mogelijk ook geavanceerde functies zoals jumboframes, virtuele LAN's (VLAN's), Quality of Service (QoS) en energiezuinig Ethernet (EEE).