ThunderboltI/O tehnologiju razvio je Intel. Svako sučelje opremljeno je s dva 10Gbps full-duplex podatkovna puta, što je do 12 puta brže od Firewire800 sučelja. Thunderbolt koristi format kodiranja podataka od 64b/66b, a kontroler sučelja koji je razvio Intel može multipleksirati PCI-Express i DisplayPort u jedan tok podataka. Kontroler prve generacije koji je razvio Intel bio je kodnog imena Light Ridge, naknadni kontrolori druge i treće generacije bili su kodnog imena Cactus Ridge i Redwood Ridge, a kontroler nove generacije (četvrte generacije) kodnog je imena Falcon Ridge.
Na glavnom uređaju kontroler dobiva PCI-Express podatke iz središta I/O kontrolera i dobiva DisplayPort podatke iz negativnog signala u I/O kontroleru ili vanjskom grafičkom kontroleru kao što je prikazano na slici 1. Zatim se kombinirani signal šalje putem potpuno dupleks diferencijalnog signala. Općenito, svaki kontroler je opremljen s dva priključka, koji se mogu spojiti u lanac tratinčica.
