Η τεχνολογία ThunderboltI/O αναπτύχθηκε από την Intel. Κάθε διεπαφή είναι εξοπλισμένη με δύο συνδέσεις διαδρομής δεδομένων 10Gbps πλήρους διπλής όψης, η οποία είναι έως και 12 φορές ταχύτερη από τη διεπαφή Firewire800. Το Thunderbolt χρησιμοποιεί μορφή κωδικοποίησης δεδομένων 64b/66b και ο ελεγκτής διεπαφής που αναπτύχθηκε από την Intel μπορεί να πολλαπλάσει το PCI-Express και το DisplayPort σε μια ενιαία ροή δεδομένων. Ο ελεγκτής πρώτης γενιάς που αναπτύχθηκε από την Intel ονομάστηκε με κωδικό Light Ridge, οι επόμενοι ελεγκτές δεύτερης και τρίτης γενιάς με κωδικό όνομα Cactus Ridge και Redwood Ridge, αντίστοιχα, και ο ελεγκτής νέας γενιάς (τέταρτης γενιάς) ήταν κωδικός που ονομάζεται Falcon Ridge.
Στη συσκευή υποδοχής, ο ελεγκτής λαμβάνει δεδομένα PCI-Express από τον διανομέα ελεγκτή εισόδου/εξόδου και λαμβάνει δεδομένα DisplayPort από το αρνητικό σήμα στον ελεγκτή εισόδου/εξόδου ή τον εξωτερικό ελεγκτή γραφικών, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Στη συνέχεια, το συνδυασμένο σήμα αποστέλλεται μέσω ενός διαφορικού σήματος πλήρους διπλής όψης. Γενικά, κάθε χειριστήριο είναι εξοπλισμένο με δύο θύρες, οι οποίες μπορούν να συνδεθούν σε μια αλυσίδα μαργαρίτας.
