IS-IS et OSPF sont deux protocoles de routage a états de lien qui utilisent l'algorithme de Dijkstra pour calculer les meilleurs chemins à travers un réseau, ils sont donc conceptuellement similaires. Les deux protocoles utilisent des tailles de masque de réseau variables et utilisent le multicast pour découvrir les routeurs voisins en utilisant des paquets hello, et les deux permettent l'authentification des mises à jour.
Cependant, tandis qu'OSPF est bâti sur IP est un protocole de routage IP, IS-IS est, à la base, un protocole de routage réseau OSI et n'utilise pas IP pour la transmission des messages.
Les routeurs IS-IS construisent une représentation topologique du réseau. Cette carte indique les sous-réseaux auxquels les routeurs IS-IS peuvent accéder, et le chemin de moindre coût vers chacun des sous-réseau est utilisé pour acheminer le trafic vers celui-ci.
OSPF, étant plus populaire, dispose d'une série d'extensions plus étendue que son rival. Cependant, IS-IS est plus économe et s'adapte mieux aux réseaux les plus étendus. À capacité identique, IS-IS peut fonctionner avec plus de routeurs dans une aire qu'OSPF. D'autre part, IS-IS est multi-protocoles, ce qui lui permet de router des paquets autres d'IPv4, ce qui lui a permis notamment de s'adapter facilement à IPv6, tandis qu'OSPF a requis une révision majeure, OSPFv3, pour en être capable.
IS-IS diffère d'OSPF dans la manière dont les aires sont définies et routées. Les routeurs IS-IS sont Level 1 (dans une aire), Level 2 (entre aires) ou Level 1-2 (les deux). Le routeurs Level 2 sont des routeurs qui ne communiquent qu'avec d'autres routeurs Level 2, et, de même, les routeurs Level 1 ne communiquent qu'avec d'autres routeurs Level 1. Les routeurs Level 1-2 échangent des informations avec les deux types de routeurs. Dans OSPF, les interfaces appartiennent à une seule aire, et les routeurs Area Border Router (ABR) qui disposent d'interfaces dans plusieurs aires différentes forment la frontière de l'aire, tandis que dans IS-IS, la frontière de l'aire est l'interface elle-même, chaque routeur IS-IS faisant partie d'une seule aire. Il n'y a pas de notion d'aire 0 ou backbone area dans IS-IS comme il y en a dans OSPF, et à travers laquelle tout le trafic entre aires doit passer. OSPF crée une topologie d'aire logique en étoile, avec la dorsale constituée de l'aire 0, tandis que dans IS-IS la dorsale est composée des routeurs Level 2.