以物理方式将一台PC虚拟为两个电脑,实现工作站的双重状态,即可在安全状态,又可在公共状态,两个状态是完全隔离的,从而使一部工作站可在完全安全状态下联结内、外网。该卡实际是被设置在PC中最低的物理层上,通过卡上一边的IDE总线联结主板,另一边联结IDE硬盘,内、外网的联接均须通过该卡。PC机硬盘被物理分隔成为两个区域,在IDE总线物理层上,在固件中控制磁盘通道,在任何时候,数据只能通往一个分区。我们可以用网络层次结构的思想理解它,它是构造在物理层上,对上提供接口服务,这些服务中包括了安全功能。因为它是构造在这么一个低层上,因此它在使用中需要重新启动操作系统,这是它的不足之处;如果不重新启动操作系统,就不能保证数据不通过内存被窃取。网络安全隔离卡,现在政务专网和公网安全使用中用很多。

随着隔离技术的发展，隔离卡也产生了切电源线隔离，切数据线隔离两种主要方式。 目前市场上这两种方式并存。切电源线隔离的方式是最早的隔离卡类型，采用继电器开关来切换电源线。由于早期硬盘对电源通断的处理不成熟，切电隔离卡会造成硬盘的损坏。随着硬盘技术的发展，这这现象得以改善。 切数据线的方式目前是主流方向，相对也有切换IDE数据线和SATA数据线的隔离卡。

由于普通的隔离卡在使用的时候需要重新启动系统，造成了时间过长的问题。近年来隔离卡技术突飞猛进，不需要重新启动的隔离卡已经出现，时间已经大大缩短。同时基于隔离卡原理改进的新型隔离卡技术，已经实现了数秒内的切换速度，为隔离卡进入个人领域做好了技术准备。