Multiplexer MPEG-2 nemultiplexuje přímo posloupnosti přístupových jednotek ze svých vstupů. Všechny elementární toky skládající se z přístupových jednotek jsou převedeny do tzv. paketovaných elementárních toků PES (Packetized Elementary Stream). Každý PES se skládá z paketů PES, jak je možné vidět i na obrázku [21].
Každý paket PES obsahuje záhlaví a informační část. Informační část je pole, kde se údaje původního elementárního toku seskupují jeden za druhým. Není nutné synchronizovat začátek informační části paketů PES se začátky přístupových jednotek. To znamená, že začátek přístupové jednotky může být i uprostřed informačního pole paketu PES. Takto několik menších přístupových jednotek může být vloženo do jednoho paketu PES. Paket PES může mít proměnlivou velikost ale do maximální velikosti 64 kB. Návrháři multiplexoru MPEG-2 mají v tomto smyslu určitou svobodu. Mohou se rozhodnout, jak volit velikost paketů PES, např. se může volit jejich velikost tak, aby vždy první bajt jeho informačního pole byl obsazen prvním bajtem některé přístupové jednotky. Každé záhlaví paketu PES obsahuje startovací kód (pro identifikaci začátku paketu PES), identifikátor toku (v rámci programu), délku paketu PES a jeho hlavičky, volitelné pole a příznaky (indikátory volitelných polí).