ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์เป็นอุปกรณ์ทางกายภาพที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์หรือเครือข่ายกับอินเทอร์เน็ตโดยใช้เทคนิคขั้นสูงเพื่อป้องกันการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต เราเตอร์แบบมีสายเกตเวย์บรอดแบนด์และเราเตอร์ไร้สายทั้งหมดรวมไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ที่ป้องกันคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่าย ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์สามารถแยกแยะได้ด้วยเทคนิคที่ใช้ในการปกป้องเครือข่ายคอมพิวเตอร์และประเภทต่าง ๆ ได้แก่ การกรองแพ็คเก็ตการตรวจสอบแพ็คเก็ตแบบไร้รัฐการแปลที่อยู่เครือข่ายและเกตเวย์ระดับแอปพลิเคชัน
ไฟร์วอลล์การกรองแพ็คเก็ตจะตรวจสอบแพ็กเก็ตข้อมูลทั้งหมดที่เดินทางไปและกลับจากระบบ ส่งต่อข้อมูลตามชุดของกฎที่กำหนดโดยผู้ดูแลระบบเครือข่าย ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์นี้ตรวจสอบส่วนหัวของแพ็กเก็ตและตัวกรองแพ็กเก็ตตามที่อยู่ต้นทางปลายทางและข้อมูลพอร์ต หากแพ็คเก็ตไม่เป็นไปตามกฎระเบียบหรือหากมันเหมาะสมกับเกณฑ์ที่ถูกบล็อกจะไม่ได้รับอนุญาตให้ส่งผ่านไปยังคอมพิวเตอร์หรือเครือข่าย
ไฟร์วอลล์การตรวจสอบ stateful นอกเหนือไปจากการกรองแพ็คเก็ตเพื่อติดตามข้อมูลเกี่ยวกับสถานะของการเชื่อมต่อเครือข่ายเพื่อพิจารณาว่าแพ็กเก็ตข้อมูลใดที่สามารถได้รับอนุญาตให้ผ่าน เป็นที่รู้จักกันว่าการกรองแพ็กเก็ตแบบไดนามิกหรือการตรวจสอบแพ็คเก็ต stateful (SPI) ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์นี้จะตรวจสอบที่มาจากแพ็คเก็ตที่จะคิดว่าจะทำอย่างไรกับมัน มันตรวจสอบว่าข้อมูลถูกส่งเพื่อตอบสนองต่อการร้องขอข้อมูลเพิ่มเติมหรือไม่ว่ามันจะปรากฏขึ้น แพ็คเก็ตที่ไม่ตรงกับสถานะการเชื่อมต่อที่รู้จักจะถูกปฏิเสธ
ไฟร์วอลล์การแปลที่อยู่เครือข่าย (NAT) จะซ่อนคอมพิวเตอร์หรือเครือข่ายคอมพิวเตอร์จากโลกภายนอกด้วยการนำเสนอที่อยู่อินเทอร์เน็ตโพรโทคอล (IP) สาธารณะหนึ่งรายการต่ออินเทอร์เน็ต ที่อยู่ IP ของไฟร์วอลล์เป็นที่อยู่ที่ถูกต้องเพียงอย่างเดียวในสถานการณ์นี้และเป็นที่อยู่ IP เดียวสำหรับคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่มีอยู่ในเครือข่าย คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่อยู่ภายในเครือข่ายจะได้รับที่อยู่ IP ที่ถูกต้องภายในเครือข่ายส่วนตัวเท่านั้น ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์นี้มีประสิทธิภาพมากเนื่องจากจะแสดงที่อยู่ IP สาธารณะเดียวเท่านั้นสำหรับผู้ใช้จำนวนเท่าใดก็ได้บนเครือข่าย
เมื่อคอมพิวเตอร์ภายในเครือข่ายที่ได้รับการป้องกันโดยไฟร์วอลล์ NAT ทำการร้องขอข้อมูลไฟร์วอลล์จะตรวจสอบคำขอบันทึกหมายเลข IP ภายในส่งต่อคำขอโดยใช้ที่อยู่ IP ของตัวเองและส่งข้อมูลที่ได้รับไปยังคอมพิวเตอร์เฉพาะภายในเครือข่าย เกตเวย์ระดับแอปพลิเคชั่นจะแสดงผลคอมพิวเตอร์ที่ซ่อนอยู่ในอินเทอร์เน็ตโดยทำหน้าที่เป็นพร็อกซีและทำการถ่ายโอนข้อมูลทั้งหมดในนามของคอมพิวเตอร์ ควบคุมการรับส่งข้อมูลอย่างใกล้ชิดช่วยให้มีเพียงคำสั่งบางคำสั่ง จำกัด การเข้าถึงไฟล์และส่งเสียงเตือนภายใต้เงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจง ไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์นี้มักจะนำมาใช้กับคอมพิวเตอร์แยกต่างหากในเครือข่ายที่มีฟังก์ชั่นการทำหน้าที่เป็นพร็อกซี่ มันค่อนข้างซับซ้อนและถือเป็นไฟร์วอลล์ฮาร์ดแวร์ที่ปลอดภัยที่สุดชนิดหนึ่ง
