Tường lửa phần cứng sử dụng một thiết bị vật lý hỗ trợ theo cách tương tự như bộ định tuyến lưu lượng để chặn các gói dữ liệu và yêu cầu lưu lượng trước khi chúng được liên kết với máy chủ của mạng. Tường lửa dựa trên thiết bị vật lý như thế này vượt trội về bảo mật ngoại vi bằng cách tạo ra lưu lượng độc hại từ bên ngoài mạng chắc chắn bị chặn trước khi các điểm cuối mạng của công ty không được bảo vệ trước rủi ro.
Tường lửa phần cứng hỗ trợ dự phòng trong các quy tắc tường lửa để một lỗi vô tình kích hoạt lưu lượng độc hại bởi ứng dụng tường lửa dựa trên máy chủ sẽ không khiến hệ thống hoàn chỉnh mở. Ví dụ:một thiết bị được che phủ sử dụng tường lửa dựa trên máy chủ Microsoft Windows có thể “tự động” được làm mới để kích hoạt lưu lượng truy cập của trình cài đặt phần mềm mà không cần sự tương tác của người dùng, điều này có thể khiến thiết bị được che phủ dễ bị tấn công.
Thiết bị tường lửa phần cứng có thể cung cấp tuyến phòng thủ thứ hai để giảm thiểu tác động của cấu hình sai đó. Tường lửa phần cứng cũng phân chia chức năng ghi nhật ký và kiểm soát luồng lưu lượng truy cập từ thiết bị được che phủ trong trường hợp thương lượng thiết bị được bảo vệ, tin tặc sẽ không nhất thiết phải tạo để mở các quy tắc tường lửa mới hoặc dừng ghi nhật ký tường lửa.
Điểm yếu chính của tường lửa dựa trên phần cứng nhưng các cuộc tấn công nội bộ thường dễ dàng vượt qua chúng. Các khả năng thực tế của tường lửa phần cứng có thể thay đổi tùy theo nhà sản xuất, một số có thể có khả năng quản lý các kết nối đồng thời hạn chế hơn những khả năng khác.
Tường lửa phần cứng chính xác là những gì tên gọi. Một thiết bị phần cứng được đặt ở đâu đó trong luồng lưu lượng của mạng của tổ chức. Khi ở đúng vị trí, thiết bị sẽ thu nhận và kiểm tra các gói đi vào và ra khỏi mạng. Sau đó, thiết bị sẽ kiểm tra danh sách các quy tắc truy cập đã chỉ định trước đó để quan sát xem nó có cho phép gói tin tiếp tục đến đích hay không, hay gói dữ liệu không được yêu cầu.
Có một số lợi ích đối với cách tường lửa phần cứng. Các thiết bị này không dựa trên các hệ điều hành chung, chẳng hạn như Microsoft Windows hoặc Linux, vì vậy chúng có khả năng chống lại số lượng dường như vô hạn các lỗi, vi rút và các cuộc tấn công nguy hiểm khác mà các hệ điều hành đó phải trải qua.
Tường lửa phần cứng cũng hoạt động nhanh hơn nhiều so với một giải pháp phụ thuộc vào phần mềm và có khả năng mở rộng cao hơn nhiều. Nhiều thiết bị hơn có thể được thêm vào khi cần thiết với sự đơn giản tương đối. Hiệu suất nên là một trong những cân nhắc chính khi lựa chọn giải pháp tường lửa vì thực tế là một số lưu lượng mạng đi vào và ra khỏi mạng của tổ chức sẽ đi qua thiết bị và cần thời gian và chi phí xử lý để xác định từng gói để quyết định những gì yêu cầu được thực hiện với nó.
Một ưu điểm khác là tường lửa phần cứng chỉ thực hiện các nhiệm vụ liên quan đến tường lửa và không được tải với các tác vụ khác. Loại chức năng một mục tiêu này cho phép các thiết bị phần cứng này triển khai các tác vụ được thiết kế thành công hơn nhiều so với giải pháp phụ thuộc vào phần mềm đa chức năng.