EtherCAT以以太网为基础，发送标准以太网数据帧。EtherCAT主站发送的每一个数据帧经过所有节点，在数据帧向下游传输的过程中，每个节点读取寻址到该节点的数据，并将它的反馈数据写入数据帧。这种传输方式改善了带宽的利用率，使得每个周期通常用一个数据帧就足以实现数据通信，同时网络不再需要使用交换机和集线器。数据帧的传输延时只取决于硬件传输延时，当某一个网段或者分支上的最后一个节点检测到开放端口（没有下一个从站）时，利用以太网技术的全双工特性将报文返回主站。
在数据传输的过程中EtherCAT根据不同的应用采用不同的寻址方式，三种不同的寻址方式被分别应用到Ethercat网路配置，邮箱通信和过程数据通信中。
（一）自增量寻址
1）每个从站根据其所处位置的先后分配一个十六位的负的自增量地址.
2）当数据帧经过时从站只处理自增量地址为零的子报文。
3）在经过每个从站时数据帧中所有自增量地址加一。
4）通常用于扫描硬件的配置信息。
说明：自增量寻址一般用在启动阶段，主站通过自增量寻址对从站做一些配置。如上图所示数据帧中的地址信息按从零开始以此递减使其与从站位置相对应。当数据帧经过从站时，从站只处理地址为零的子报文。例如当第一个从站处理其对应的报文之后，报文中所有自增量地址加一，此时自增量地址从新为零的数据帧为第二个从站需要处理的数据，以此类推主站将按照数据帧在整个网络中的移动顺序依次遍历整个网络。
（二）固定地址寻址
1）每个从站有一个固定的地址（16 bit）
2）通常在硬件配置扫描的过程中被分配。
3）与从站的位置无关
4）当断电后固定地址丢失
说明：在经过启动配置之后每个从站分配一个固定的地址，以便用于固定地址寻址。固定地址寻址一般用于主站与从站以邮箱方式的通信中（例如SDO），在邮箱方式通信时EtherCAT主站根据从站的固定地址寻址到所要交换数据的从站，数据只在两者之间进行交换，适用于主站与某一个从站交换相对较大的数据。
（三）逻辑寻址
1）从站在一个虚拟的4GByte 数据空间进行读写操作。
2）逻辑地址映射到从站中减轻了控制系统的负担。
3）数据根据应用程序所指定的逻辑地址被传输。
要求：快速，灵活并且高效的传输。
说明：逻辑寻址特别适用于在过程数据的通信过程中，每个从站的物理地址通过FMMU被映射到一个逻辑地址中。主站通过操作逻辑地址控制从站，使用逻辑寻址可以灵活地组织控制系统，优化系统结构。