双重宿主主机体系结构是围绕具有双重宿主的主机计算机而构筑的，该计算机至少有两个网络接口。这样的主机可以充当与这些接口相连的网络之间的路由器；它能够从一个网络到另一个网络发送IP数据包。然而，实现双重宿主主机的防火墙体系结构禁止这种发送功能。因而，IP数据包从一个网络（例如外部网）并不是直接发送到其它网络（例如内部的被保护的网络）。防火墙内部的系统能与双重宿主主机通信，同时防火墙外部的系统能与双重宿主主机通信，但是这些系统不能直接互相通信。它们之间的IP通信被完全阻止。
双重宿主主机的防火墙体系结构是相当简单的：双重宿主主机位于两者之间，并且被连接到外部网和内部网。