Wykorzystuje kryptografię, wielowarstwowo szyfrując przesyłane komunikaty (stąd określenie „trasowanie cebulowe”), zapewniając w ten sposób poufność przesyłania danych pomiędzy ruterami. Użytkownik musi mieć uruchomiony na swoim komputerze program, który łączy się z serwerem pośredniczącym sieci TorTor: MS Windows Install Instructions.. Takie serwery, zwane węzłami, może uruchomić u siebie każdy, kto chce wspomóc rozwój Tora. Oprogramowanie łączące się z internetem może korzystać z Tora poprzez interfejs SOCKS.
Tor nie oferuje całkowitej anonimowości i przy założeniu dostępu do odpowiednio dużych środków technicznych możliwe jest wytropienie danego użytkownika tej sieciRe: Tor horror stories .. Tor nie może i nie próbuje chronić przed monitorowaniem ruchu na granicach sieci, tzn. pakietów wchodzących i opuszczających sieć. Na przykład rząd Stanów Zjednoczonych ma możliwość monitorowania dowolnego szerokopasmowego połączenia z Internetem dzięki urządzeniom wprowadzonym na podstawie Communications Assistance for Law Enforcement Act (CALEA) i dlatego może kontrolować oba punkty końcowe połączeń Tora, wykonywanych na terytorium USA. O ile Tor chroni przed analizą ruchu, nie może zapobiec potwierdzeniu komunikacji.