Sistem otonom (AS) pada dasarnya adalah jaringan yang memiliki kebijakan berbeda dari jaringan atau penyedia layanan yang terhubung dengannya. Jaringan terdiri dari sekelompok prefiks perutean protokol Internet yang terhubung yang dikendalikan oleh operator jaringan. Agar dapat diterima sebagai sistem otonom, jaringan harus membuktikan bahwa ia memiliki kebijakan perutean yang jelas. AS kemudian diberikan nomor sistem otonom (ASN) untuk mengidentifikasinya.
Format dan aturan untuk bertukar pesan antar sistem komputasi disebut protokol. Sebuah protokol menjelaskan sintaks dan kosa kata yang akan digunakan dalam komunikasi, serta bagaimana komunikasi akan disinkronkan. Ini juga dapat menetapkan aturan untuk otentikasi sinyal dan deteksi kesalahan. Internet Protocol (IP) adalah protokol yang membentuk sebagian besar Internet.
IP bertanggung jawab untuk memindahkan paket informasi antar jaringan komputer. Awalan perutean IP atau alamat IP digunakan untuk mengirim paket-paket ini dari jaringan sumber ke jaringan tujuan dengan cara yang sama seperti alamat surat memastikan bahwa surat mencapai penerima yang tepat.
Seperti layanan pos, sekelompok IP mungkin memiliki aturan tentang bagaimana informasi harus dikemas, diurutkan, dan diarahkan agar dapat dikirim. Jika aturan memenuhi kriteria tertentu, kelompok IP dapat diberi nomor sistem otonom dan menjadi sistem otonom publik. Pertama, AS harus memiliki rencana perutean internal yang jelas bagi sistem otonom lainnya. Kedua, sistem otonom lainnya harus dapat dengan jelas memberi tahu jaringan mana yang dapat dijangkau melalui AS yang bersangkutan. Akhirnya, AS harus terhubung ke lebih dari satu AS lainnya.
Ada tiga kategori yang berbeda dari sistem otonom. AS multihomed memelihara koneksi ke beberapa penyedia layanan. Hal ini memungkinkan pengguna untuk memiliki kebijakan yang berbeda dari penyedia layanan. Sistem otonom transit menyediakan koneksi ke jaringan lain. Penyedia layanan internet adalah contoh dari sistem jenis ini.
Jenis sistem yang terakhir bukanlah sistem otonom yang sebenarnya. Terhubung hanya ke satu AS lain dan secara teknis harus berada di bawah AS penyedia layanan. Sebuah rintisan hanya dapat menjadi sistem otonomnya sendiri jika kebijakannya cukup berbeda dari kebijakan penyedia layanan.
ASN ditetapkan oleh pendaftar Internet regional. Registri ini mendapatkan set nomor dari Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Mereka kemudian menetapkan nomor ke grup lokal dari set ini. Tugas saat ini tercantum di situs web IANA.