Tor prøver å skjule brukeridentitet og nettverksaktivitet fra overvåkning og trafikkanalyse ved å separere identifikasjon og ruting. Det er en implementasjon av løkruting, som krypterer kommunikasjonen, og deretter sender den gjennom en håndfull tilfeldig valgte noder i et nettverk operert av frivillige rundt om i hele verden. Disse løkruterne bruker kryptering i flere lag (derfor løkmetaforen) for å sikre «forward secrecy» (at øktsikkerheten ikke skal kompromitteres selv om krypteringsnøklene kompromitteres) mellom noder, og derved tilby brukere anonymitet når det gjelder nettverksposisjon. Den anonymiteten inkluderer det å kunne ha nettsteder innenfor Tor (anonyme skjulte tjenester, som ikke lar seg sensurere). Videre, ved å la visse av nodene (bro-noder, «bridge relays») være skjulte, kan brukere unngå nettsensur som baserer seg på å blokkere offentlige Tor-noder.