En las VLAN etiquetadas la asignación a las VLAN es más dinámica. En lugar de tener que establecerse en el switch, una etiqueta (tag) en el marco del datagrama se encarga de la asignación. Por esta razón, esta técnica también se denomina, en analogía a las redes basadas en puertos, como basada en marcos. En la etiqueta se encuentra la información sobre la VLAN en la que se encuentra actualmente. De esta manera, un switch puede reconocer en qué segmento se produce la comunicación y reenviar el mensaje en consecuencia.
Una etiqueta VLAN tiene una longitud de 32 bits y aparece en el marco Ethernet directamente después de la dirección MAC del remitente. La etiqueta comienza con un ID de protocolo de dos bytes: el ID de protocolo de etiqueta (TPI) indica si se ha especificado un ID de VLAN. Este bloque se establece en un valor de 0x8100 cuando la VLAN se coloca en el marco. Luego, un marco de 3 bits establece la prioridad del mensaje. A continuación, encontramos el Indicador de formato canónico (CFI) de 1 bit. Este posición solo se utiliza para garantizar la compatibilidad entre Ethernet y otra estructura de red, token ring.
Es en los últimos 12 bits donde el protocolo identifica el ID de la VLAN. La longitud del marco permite una cantidad de 4096 VLAN disponibles. A cada VLAN se le asigna su propio número. Las VLAN etiquetadas pueden implementarse directamente utilizando tarjetas de red. Por ejemplo, Linux soporta el estándar por defecto. Los usuarios de Windows, en cambio, dependen del fabricante de la tarjeta de red. La VLAN se puede configurar a través del controlador del dispositivo.
El principio del marco que acabamos de presentar sigue el estándar IEEE 802.1q. Esta es la variante más utilizada. De hecho, existen otras formas de incluir etiquetas VLAN en un datagrama. Por ejemplo, Cisco utiliza el protocolo Inter-Switch Link (ISL) para sus switches. Para habilitar varias VLAN, este protocolo encapsula toda la trama de datos.
La ventaja de una VLAN etiquetada en comparación con una VLAN que funcione a través de la asignación de puertos es la conexión entre diferentes switches. Las VLAN basadas en puertos deben disponer de al menos dos cables entre los switches, ya que cada LAN virtual necesita de su propia conexión. En las VLAN etiquetadas con enlaces troncales (trunking) un cable es suficiente porque la distribución funciona a través de la información del marco. El switch detecta la VLAN correcta y realiza el envío al segundo switch que corresponda. En el extremo de recepción, se quita la etiqueta y se reenvía la trama al destinatario correcto.