數據和視頻的高速外設端口
最簡單的是，新的Thunderbolt技術是英特爾和蘋果之間合作開發的Light Peak接口的基礎。 從提出的技術到產品中可以找到的接口已經發生了一些變化。 例如，Light Peak最初打算成為光學接口標準，但Thunderbolt已經放棄了這一點，轉而採用更傳統的電纜。 這對佈線的工作方式提出了很多限制，但它使實施起來更容易。
視頻和接口連接器
Thunderbolt界面變化的主要原因與選擇接口連接器有關。 Thunderbolt技術最初是建立在DisplayPort技術和微型連接器設計之上的，而不是依賴於新連接器。 這樣做的理由是，除了數據信號之外，單根組合電纜可以傳輸視頻信號。 DisplayPort是視頻連接器接口的合理選擇，因為它已經在其規範中建立了一個輔助數據通道。 另外兩個數字顯示連接器HDMI和DVI缺少這種功能。
那麼是什麼讓這個功能如此引人注目呢？ 一個很好的例子就是MacBook Air這樣的小型超便攜筆記本電腦。 它具有非常有限的外部外圍連接器空間。 通過在設備上使用Thunderbolt，Apple能夠將數據和視頻信號合併到一個連接器中。 與Apple Thunderbolt Display結合使用時，顯示器還可以充當筆記本電腦的基站。 Thunderbolt電纜的數據信號部分允許顯示器通過一根電纜使用USB端口，FireWire端口和千兆以太網。 由於物理以太網和FireWire端口不在超薄筆記本電腦上顯示，因此這大大減少了從筆記本電腦出來的電纜的整體混亂，並擴展了整體功能。
為了保持與傳統DisplayPort顯示器的兼容性，Thunderbolt端口完全兼容DisplayPort標準。 這意味著任何DisplayPort顯示器都可以連接到Thunderbolt外設端口。 重要的是要注意，這將有效地使電纜上的Thunderbolt數據鏈路不能沿著該電纜工作。 正因為如此，像Matrox和Belkin這樣的公司正在設計Thunderbolt基站，這些基站將連接到一台計算機，該計算機允許通過DisplayPort連接到傳統監視器，並仍然利用該Thunderbolt端口的數據功能用於以太網和其他外設端口通過基站。
每個接口端口使用多個設備
進入Thunderbolt規範的另一個特點是能夠從單個外設端口使用多個設備。 這節省了許多計算機都需要的多個端口。 隨著電腦越來越小，連接器的空間就越來越小。 許多超薄筆記本電腦（如MacBook Air和超極本）可能只有兩個或三個連接器。 有大量不同的外設端口，超過可以裝在這樣的設備上。
為了實現在單個端口上使用多個外設的能力，Thunderbolt採用了FireWire引入的菊花鏈功能。 為了實現此功能，Thunderbolt外設具有入站和出站連接器端口。 鏈上的第一個設備連接到計算機。 鏈中的下一個設備將其入站端口連接到第一個出站端口。 每個後續設備將與鏈中的前一個項目類似地連接。
現在，可以放在單個Thunderbolt端口上的設備數量有一些限制。 目前，這些標准允許將多達六個設備連接起來。 顯然，這很大程度上與受支持的數據帶寬限制有關。 如果放置太多設備，可能會使帶寬飽和並降低外圍設備的整體性能。 當多個顯示器連接到單個鏈時，這在目前的標準中是最明顯的。
PCI-Express的
為了實現Thunderbolt接口的數據鏈接部分，英特爾決定使用標準的PCI-Express規範。 本質上，Thunderbolt將PCI-Express 3.0 x4接口與處理器合併在一起，並將其與DisplayPort視頻相結合，並將其放在一根電纜上。 使用PCI-Express接口是一個合理的舉措，因為它已被用作連接內部組件的處理器上的標準連接器接口。
憑藉PCI-Express數據帶寬，單個Thunderbolt端口應該能夠雙向傳輸10Gbps。 這對於計算機連接的大多數當前外圍設備來說已經足夠了。 大多數存儲設備的運行速度遠低於當前的SATA規格，即使是固態硬盤也無法達到這些速度。 另外，大多數局域網是基於千兆以太網，這只是整個帶寬的十分之一。 這就是為什麼Thunderbolt顯示器和基站通常能夠提供網絡，USB外設端口並仍能夠通過外部存儲設備的數據。
它如何與USB 3和eSATA進行比較
USB 3.0是目前最流行的高速外設接口。 它具有與所有後向USB 2.0外設兼容的優點，這使得它非常有用，但除非使用集線器設備，否則每個設備都有一個端口的限制。 它確實提供了完整的雙向數據傳輸，但速度大約是4.8Gbps的Thunderbolt的一半。 儘管Thunderbolt並沒有專門針對DisplayPort提供視頻信號，但它可以通過直接的USB監視器或通過基站設備用於視頻信號，該設備可以將信號發送到標準監視器。 不足之處是視頻信號的延遲比帶有DisplayPort監視器的Thunderbolt更高。
Thunderbolt顯然比eSATA外設接口靈活得多，因為它更加靈活。 外部SATA僅適用於外部存儲設備，另外，它僅適用於連接到單個存儲設備。 現在，這可以是一個驅動器陣列，它可以非常快速並擁有大量數據。 Thunderbolt的優勢是可以連接到多個設備。 同樣，與10Gbps的Thunderbolt相比，目前的eSATA標準最高可達6Gbps。
霹靂3
最新版本的Thunderbolt通過縮小，更快和更多功能，構建了以前版本的概念。 而不是使用DisplayPort技術，它不基於USB 3.1及其新的Type C連接器。 這帶來了一些新的功能，包括除了數據信號之外還通過電纜提供電源的能力。 可以想像，使用Thunderbolt 3端口的筆記本電腦可以通過電纜供電，同時它也可以使用它將視頻和數據發送到顯示器或基站。 速度也是市場上最好的一款，以40Gbps的速度增長，是Gen 3 USB 3.1速度的四倍。 港口的使用仍然相當有限，但隨著超薄筆記本電腦的興起，由於使用了台式顯卡等功能，它很可能會很快被高端商用機器採用 。
結論
儘管Thunderbolt在蘋果以外的製造商中的應用相當緩慢，但它終於開始看到一些嚴重的外圍設備將其推向市場。 畢竟，USB 3.0在它開始用於許多PC之前已經發布了將近一年。 用於小型計算設備的接口連接器的靈活性對於許多製造商開始實施其超薄筆記本電腦來說非常有吸引力。 事實上，來自英特爾的新Ultrabook 2.0規格要求系統需要Thunderbolt或USB 3.0接口。 這一要求可能會在未來幾年極大地推動接口端口的採用。