网桥是用来连接两个或多个局域网，使它们表现为一个单一的网络。它在数据链路层工作，能够根据MAC地址过滤和转发数据帧，从而减少冲突域的大小，提升网络性能。网桥通常用于扩展网络覆盖范围，避免数据包在不相关网段之间传播，减少网络拥塞。
路由器主要在网络层运作，负责不同网络之间的数据转发。它通过IP地址决定数据包的最佳路径，确保信息准确送达目标地址。路由器不仅连接多个网络，还能管理路由选择、流量控制和网络地址转换等功能。适用于构建广域网和管理复杂的多网络环境。
网关则更具功能多样性，能够连接使用不同协议的网络系统。它不仅执行路由任务，还能够进行协议转换、数据格式变换及通信协调，保证各种异构网络之间的互联互通。网关通常用于企业网络连接互联网，或不同类型的企业内部网络之间交换信息。
网桥工作于OSI模型的第二层，处理的是物理地址相关的信息，适合在同一协议的网络中使用；路由器属于第三层设备，处理网络层信息，可以跨不同的网络段进行地址分析和路径选择。网关涉及的层次更为广泛，甚至涵盖应用层，能够在不同网络协议环节中架设桥梁。
在网络规模方面，网桥主要作用域局限于局域网内部，连接局部网络；路由器能够处理更大范围的网络互联，常见于校园网、企业网和互联网接口；网关则在各种网络环境下，尤其面对协议多样时扮演关键角色。
性能表现方面，网桥的处理速度较快，因为其任务相对简单，主要进行帧的转发判断；路由器需要分析IP层信息，涉及更多计算，处理速度相对稍慢，但功能更强大；网关功能最复杂，可能需要执行转码和协议转换，处理带宽和资源要求最高。
配置和管理角度来看，网桥一般比较容易设置，因为它处理MAC地址，不需要复杂的路由表；路由器配置较复杂，需要设置路由协议和管理路由表；网关配置最为繁重，需要专业知识以保证协议转换和各类数据交换流畅进行。
在网络安全方面，路由器和网关常常具备防火墙功能，可以过滤恶意流量，有效保护内部网络；网桥通常不具备高级安全功能，更侧重于数据过滤和转发。企业在设计网络时，会根据不同需求合理选择这些设备，实现性能和安全兼顾。