Модуль производит сетевое соединение посредством разъёма 8P8C, в котором помещены трансформаторы, обеспечивающие гальваническую сетевую развязку. С помощью модуля Ethernet Shield есть возможность создать сервер, на котором хранятся данные. Микросхема, встроенная в Ethernet Shield, осуществляет протоколы канального, транспортного и сетевого уровней: MAC, ARP, TCP, IGMP, UDP, ICMP и IPv4.
Самой главной задачей платы расширения является получение запроса, выполнение команд и отображение результата, который выражен в виде HTML-кода. В основе платы расширения – чип W5100, поддерживающий два протокола: UPD и TCP. Поддержка четырёх максимально возможных одновременно работающих соединений.
Штыревой разъём обеспечивает надёжное соединение модуля с микроконтроллером Arduino. Подключение по SPI производится через коллектор ICSP. Запитать Ethernet Shield W5100 R3 возможно как от основного модуля Arduino, так и по стандарту PoE.