Le timing déterministe est obtenu en appliquant à tous les nœuds connectés un ordonnancement cyclique pour accéder à la couche physique. Cet ordonnancement est divisé en une phase isochrone et une phase asynchrone. Pendant la phase isochrone, des données critiques sont transférées. La phase asynchrone réserve la bande passante pour les données non critiques. La séquence du cycle est contrôlée, dans le domaine temps réel, par le nœud maître qui libère l'accès au médium à l'aide de messages explicites. En conséquence, un seul nœud a accès au réseau à tout moment, ce qui permet d'éviter les collisions. Le mécanisme CSMA/CD à l'origine du comportement non déterministe Ethernet n'a aucun effet lorsque POWERLINK fonctionne sans perturbations.
POWERLINK utilise l'adressage MAC selon IEEE 802.3. Chaque appareil dispose d'une adresse MAC unique. En outre, les nœuds du domaine temps réel reçoivent un identifiant de nœud EPL. L'identifiant de nœud peut être sélectionné à l'aide d'une roue codeuse située à l'avant de l'appareil. Ethernet POWERLINK permet également un adressage IP standard si nécessaire. Dans ce cas, l'accès aux appareils temps réel peut se faire de n'importe où dans le monde, via Internet. Des adresses IP locales sont affectées aux appareils dans un domaine temps réel. L'adresse IP locale d'un appareil découle de son identifiant de nœud. La transition vers Internet s'effectue via Network Address Translation (NAT), comme lors de la connexion à un fournisseur d'accès Internet.