Tor sa snaží zakryť identitu a činnosť v sieti tým, že oddelí identifikáciu a smerovanie. Na to použije vrstvové smerovanie, ktoré zakóduje a potom postupne odrazí komunikáciu prostredníctvom siete náhodných používateľov po celom svete. Tieto vrstvové smerovania využívajú viacvrstvový spôsob šifrovania (metafora cibule (onion)) aby sa zabezpečila úplná bezpečnosť medzi stanicami, čím poskytujú používateľom anonymitu v sieti. Táto anonymita sa vzťahuje aj na necenzurovaný obsah na skrytých službách siete Tor (servery.onion). Vďaka tomu, že je vedenie niektorých staníc tajné, môžu sa užívatelia vyhnúť cenzúre internetu, ktorá je založená na blokovaní verejných staníc siete Tor poskytovateľmi internetového pripojenia.
Keďže IP adresy oboch členov komunikácie nie sú v pakete uložené ako text, nedajú sa nikdy identifikovať obe strany komunikácie naraz. Okrem toho sa príjemcovi zdá, že posledný uzol (výstupný uzol) siete je pôvodca, odosielateľ paketu.