ASON的總體結構按照分層 分割的思想來描述。 ITU-T的G.8080和G.807定義了ASON的體系結構，總體包括三個平面，分別是傳送平面、控制平面和管理平面。三個平面相互獨立，任意壹個平面的工作出現錯誤均不會影響其余兩個平面的正常工作。
傳送平面由壹系列的傳送實體（傳輸數據的硬件和邏輯）組成，在兩個地點之間提供端到端用戶信息傳送，也可以提供控制和網絡管理信息的傳送。控制平面是ASON的核心部分，由網絡的基礎結構以及網絡中用來控制建立連接和控制維護連接的分布式智能組成。控制平面通過使用接口、協議及信令系統，可以動態地交換光網絡的拓撲信息、路由信息以及其他的控制信令，實現光通路的動態建立和拆除，以及網絡資源的動態分配。控制平面具有四大功能，分別是：鄰居發現、路由（拓樸發現、路徑計算）、信令和本地資源管理。管理平面由系統、協議和接口組成，負責對傳送平面和控制平面以及整個系統進行管理，包括性能管理、故障管理、配置管理、安全管理、計費管理。管理平面主要面向網絡運營者的管理需求。相對於傳統的光網絡管理系統，其管理功能部份為控制平面所取代，許多曾經不得不手動配置的業務由控制平面所完成，大大減輕了網絡運營者的負擔。因此，可以說管理平面所要完成的功能，是更為純粹的管理。
三個平面之間運行著數據通信網（DCN）——光網絡中控制代理之間進行通信而使用的通信基礎結構，為三大平面內部以及平面之間的管理信息和控制信息提供通路，主要承載管理信息和分布式信令消息。
ASON三個平面之間可通過三類接口實現信息的交互，控制平面和傳送平面之間通過連接控制接口CCI相連，管理平面通過網絡管理接口（NMI-A和NMI-T）分別與傳送平面和控制平面相連。通過這些接口實現了三大平面的分離。 網絡結構元件是用來描述網絡功能結構的壹些通用基本元件。ASON主要由以下4類網絡結構元件構成：
①請求代理：其主要邏輯功能是通過與光連接控制器協商請求接入傳送平面內的資源。
②光連接控制器：其邏輯功能是負責完成連接請求的接受、發現、選路和連接功能。
③管理域：其邏輯功能包含的實體不僅處於管理域，也分布在傳送平面和管理平面。
④接口：其主要功能是完成各網絡平面之間和功能實體之間的連接。 從水平方向對ASON進行分割，在控制平面內，ASON由許多管理域（AD）組成，不同管理域之間通過E-NNI連接；每壹個管理域內部又包括很多信令網元，這些網元之間通過I-NNI相連。上層用戶節點的RA則通過UNI和管理域內的信令網元相連。在傳送平面內，ASON由許多傳送網元組成，傳送網元之間通過PI相連。