Tor использует маршрутизацию луковицы: ваш трафик зашифрован в несколько слоев и отправлен через цепь трех реле (охрана, середина, выход). Каждое реле снимает один слой шифрования, и только выход реле видит назначение. Сеть Tor координирована центрально органами каталога, которые поддерживают список реле.
I2P использует чесночную маршрутизацию: несколько сообщений объединяются вместе и зашифровываются, затем отправляются через однонаправленные туннели. I2P использует отдельные входящие и исходящие туннели, и трафик распределяется по сети с использованием распределенной хеш-таблицы (DHT), а не центральных органов каталога. Это делает I2P более устойчивой к целевым атакам на инфраструктуру.
Модель на основе цепи Tor эффективна для доступа к сайтам clearnet через exit узлы. Модель туннеля I2P оптимизирована для внутренних сервисов (называемых eepsites), где как клиент, так и сервер находятся внутри сети I2P. I2P не имеет встроенной функциональности exit узла - доступ к обычному интернету через I2P требует outproxies, которые редки и менее надежны, чем exit узлы Tor.