Для передачи данных по Skype используется P2P-архитектура, в отличие от других программ IP-телефонии. Все пользователи программы Skype распределёны между компьютерами пользователей сети, благодаря чему возникает возможность масштабировать сеть до огромных размеров. В настоящее время зарегистрировано более 100 миллионов пользователей Skype, одновременно онлайн находится около 15—25 миллионов.Еще одной из особенностей Skype является возможность маршрутизации звонков через компьютеры других пользователей. Это дает возможность пользователям, находящимся за NAT или брандмауэром, соединяться друг с другом, но вместе с этим создаётся дополнительная нагрузка на компьютеры пользователей, напрямую подключённых к Интернету.Учётные записи пользователей и копии их списков контактов хранятся на сервере идентификации, являющимся центральным элементом Skype.

Центральный сервер необходим для установки связи. После установки связи компьютеры напрямую посылают голосовые данные друг. Если компьютеры подключены к одной локальной сети, то разговор по Skype-соединению будет возможен даже при отключении Интернета. Прервать его может только сбой в локальной сети или сам пользователь.Качество звука в Skype нисколько не уступает качеству обычной телефонной связи. Это достигается с помощью кодеков G.729 (8 кГц), Silk (8-24 кГц) и G.711, а также посредством удовлетворительной скорости интернет-соединения (30—60 кбит/с). AES-256 шифрует данные при установке соединения между ПК. Для передачи ключа AES-256 используется 1024-битный ключ RSA. С помощью сертификатов RSA сертифицируются открытые ключи пользователей при входе в систему. VoIP-протокол Скайп является  закрытым, его может использовать только оригинальное программное обеспечение Skype.

Доступ сторонних программ к его функциям можно получить при помощи API. В настоящее время официально не зафиксировано ни одного случая перехвата или расшифровки данных в Skype, что вызывает большое недовольство со стороны спецслужб. Однако существует информация о том, что в 2008 году все же удалось совершить перехват трафика правоохранительными органами Австрии. Похожая информация поступила и от Австралийских органов внутренних дел. Skype скачать бесплатно может каждый, что накладывает ограничения на его запрет. Также о возможности прослушивания Skype заявили власти Швейцарии и ФСБ. Следует повторить, что данная информация не подтверждена, и скорее всего, прислушаться могут только компьютеры пользователей, а не зашифрованный трафик.Чтобы пользоваться видеосвязью, необходимо интернет-соединение со скоростью более 200 кбит/с и с тактовой частотой не менее 1 ГГц.