교환기(telephone exchange)는 전화회선의 효율적인 사용을 위해 가입자 사이에서 전화연결을 제어하는 장치이며, 요금 계산 등의 부가기능 또한 가지고 있다. 전화국이 한덩치 하는 이유도 과거에는 교환기가 거대했기 때문.
교환대
스위치보드라고도 부르는 수동 교환대는 전화 건 사람이 원하는 번호를 말하면 교환원이 교환대에서 그 번호를 찾아 플러그를 꽃으면 연결되는 방식으로 운영된다. 교환원의 역량이 곧 회선용량이었으며 수요가 많은 곳은 수백대의 교환대를 두고 있었다. 전화요금 계산을 위해 타임스탬프를 찍을 수 있게 되어 있다.
초기 자석식 전화기와 함께 사용되었다. 자석식 전화기는 전화번호를 입력할 방도가 없었기 때문에 교환원이 반드시 필요했다. 다이얼이 도입된 이후에도 장거리 전화(시외전화) 등의 특수회선 연결을 위해 계속 유지되었으나, 1970년대를 지나면서 사라졌다.
기계식
Step-by-step 교환기라고도 불리는 최초의 교환기는 매트릭스 형태의 전기회로를 갖추고 있었으며, 회전(다이얼)식 전화기와 함께 사용되었다. 회전식 전화기는 원판이 돌아갈 때 번호가 1씩 올라갈 때마다 펄스를 1회씩 송출하며, 이 펄스에 따라 교환기 내부의 기계장치가 번호를 찾아가는 구조로 작동한다.
전자식
집적회로와 함께 등장한 전자식 교환기는 기계식 교환기와 달리 작은 부피로 막대한 회선용량을 감당할 수 있었으며, 구리 케이블 대신 광 케이블을 사용하여 백본의 용량도 비약적으로 확대되었다.
DTMF(버튼)식 전화기와 함께 등장했으며, 레거시 유지를 위해 펄스식으로도 다이얼이 가능하다.