この階層構造のことをOSI参照モデル、もしくはOSI階層モデルと呼びます。もっとも下層に位置するのが第1層の物理層です。この層では物理的なもの、つまりケーブルのピン数や電気特性を定め、送出データの電気的な変換などを行います。第2層のデータリンク層では、直結された相手との通信路を確保し、データの誤り訂正や再送要求などを行います。

第3層のネットワーク層では、相手までデータを届けるための経路選択やネットワーク上で個々を識別するためのアドレス管理などを行います。IPアドレスという概念はこの層に位置付けられています。第4層のトランスポート層では、ネットワーク層から流れてきたデータの整列や誤り訂正などを行い、送受信されたデータの信頼性を確保します｡TCP、UDPといったプロトコルは、この層に位置付けられています。

第5層のセッション層では、通信の開始や終了といった通信プログラム同士の接続を管理し、通信経路の確立を行います。第6層のプレゼンテーション層では、圧縮方式や文字コードなどを管理し、アプリケーションソフトとネットワークとの仲介を行います。第7層のアプリケーション層では、通信を利用するために必要なサービスを人間や他のプログラムに対して提供されています。