物理層
物理層是參考模型中的最底層，主要定義了系統的電氣、機械、過程和功能標準。如：電壓、物理資料速率、最大傳輸距離、物理聯接器和其他的類似特性。物理層的主要功能是利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理聯接，負責資料流的物理傳輸工作。物理層傳輸的基本單位是位元流，即0和1，也就是最基本的電訊號或光訊號，是最基本的物理傳輸特徵。
資料鏈路層
資料鏈路層是在通訊實體間建立資料鏈路聯接，傳輸的基本單位為“幀”，併為網路層提供差錯控制和流量控制服務。資料鏈路層由MAC(介質訪問控制子層)和LLC(邏輯鏈路控制子層)組成。介質訪問控制子層的主要任務是規定如何在物理線路上傳輸幀。邏輯鏈路控制子層對在同一條網路鏈路上的裝置之間的通訊進行管理。資料鏈路控制子層主要負責邏輯上識別不同協議型別，並對其進行封裝。也就是說資料鏈路控制子層會接受網路協議資料、分組的資料報並且新增更多的控制資訊，從而把這個分組傳送到它的目標裝置。
網路層
網路層主要為資料在節點之間傳輸建立邏輯鏈路，透過路由選擇演算法為分組選擇最佳路徑，從而實現擁塞控制、網路互聯等功能。網路層是以路由器為最高節點俯瞰網路的關鍵層，它負責把分組從源網路傳輸到目標網路的路由選擇工作。網際網路是由多個網路組成在一起的一個集合，正是藉助了網路層的路由路徑選擇功能，才能使得多個網路之間的聯接得以暢通，資訊得以共享。網路層提供的服務有面向聯接和麵向無聯接的服務兩種。面向聯接的服務是可靠的聯接服務，是資料在交換之前必須先建立聯接，然後傳輸資料，結束後終止之前建立聯接的服務。網路層以虛電路服務的方式實現面向聯接的服務。面向無聯接的服務是一種不可靠的服務，不能防止報文的丟失、重發或失序。面向無聯接的服務優點在於其服務方式靈活方便，並且非常迅速。網路層以資料報服務的方式實現面向無聯接的服務。
傳輸層
傳輸層是網路體系結構中高低層之間銜接的一個介面層。傳輸層不僅僅是一個單獨的結構層，而是整個分析體系協議的核心。傳輸層主要為使用者提供End—to—End(端到端)服務，處理資料報錯誤、資料包次序等傳輸問題。傳輸層是計算機通訊體系結構中關鍵一層，它向高層遮蔽了下層資料的通訊細節，使使用者完全不用考慮物理層、資料鏈路層和網路層工作的詳細情況。傳輸層使用網路層提供的網路聯接服務，依據系統需求可以選擇資料傳輸時使用面向聯接的服務或是面向無聯接的服務。
會話層
會話層的主要功能是負責維護兩個節點之間的傳輸聯接，確保點到點傳輸不中斷，以及管理資料交換等功能。會話層在應用程序中建立、管理和終止會話。會話層還可以透過對話控制來決定使用何種通訊方式，全雙工通訊或半雙工通訊。會話層透過自身協議對請求與應答進行協調。
表示層
表示層為在應用過程之間傳送的資訊提供表示方法的服務。表示層以下各層主要完成的是從源端到目的端可靠地的資料傳送，而表示層更關心的是所傳送資料的語法和語義。表示層的主要功能是處理在兩個通訊系統中交換資訊的表示方式，主要包括資料格式變化、資料加密與解密、資料壓縮與解壓等。在網路頻寬一定的前提下資料壓縮的越小其傳輸速率就越快，所以表示層的資料壓縮與解壓被視為掌握網路傳輸速率的關鍵因素。表示層提供的資料加密服務是重要的網路安全要素，其確保了資料的安全傳輸，也是各種安全服務最為重視的關鍵。表示層為應用層所提供的服務包括：語法轉換、語法選擇和聯接管理。
應用層
應用層是OSI模型中的最高層，是直接面向用戶的一層，使用者的通訊內容要由應用程序解決，這就要求應用層採用不同的應用協議來解決不同型別的應用要求，並且保證這些不同型別的應用所採用的低層通訊協議是一致的。應用層中包含了若干獨立的使用者通用服務協議模組，為網路使用者之間的通訊提供專用的程式服務。需要注意的是應用層並不是應用程式，而是為應用程式提供服務。
物理層
物理層是參考模型中的最底層，主要定義了系統的電氣、機械、過程和功能標準。如：電壓、物理資料速率、最大傳輸距離、物理聯接器和其他的類似特性。物理層的主要功能是利用傳輸介質為資料鏈路層提供物理聯接，負責資料流的物理傳輸工作。物理層傳輸的基本單位是位元流，即0和1，也就是最基本的電訊號或光訊號，是最基本的物理傳輸特徵。
資料鏈路層
資料鏈路層是在通訊實體間建立資料鏈路聯接，傳輸的基本單位為“幀”，併為網路層提供差錯控制和流量控制服務。資料鏈路層由MAC(介質訪問控制子層)和LLC(邏輯鏈路控制子層)組成。介質訪問控制子層的主要任務是規定如何在物理線路上傳輸幀。邏輯鏈路控制子層對在同一條網路鏈路上的裝置之間的通訊進行管理。資料鏈路控制子層主要負責邏輯上識別不同協議型別，並對其進行封裝。也就是說資料鏈路控制子層會接受網路協議資料、分組的資料報並且新增更多的控制資訊，從而把這個分組傳送到它的目標裝置。
網路層
網路層主要為資料在節點之間傳輸建立邏輯鏈路，透過路由選擇演算法為分組選擇最佳路徑，從而實現擁塞控制、網路互聯等功能。網路層是以路由器為最高節點俯瞰網路的關鍵層，它負責把分組從源網路傳輸到目標網路的路由選擇工作。網際網路是由多個網路組成在一起的一個集合，正是藉助了網路層的路由路徑選擇功能，才能使得多個網路之間的聯接得以暢通，資訊得以共享。網路層提供的服務有面向聯接和麵向無聯接的服務兩種。面向聯接的服務是可靠的聯接服務，是資料在交換之前必須先建立聯接，然後傳輸資料，結束後終止之前建立聯接的服務。網路層以虛電路服務的方式實現面向聯接的服務。面向無聯接的服務是一種不可靠的服務，不能防止報文的丟失、重發或失序。面向無聯接的服務優點在於其服務方式靈活方便，並且非常迅速。網路層以資料報服務的方式實現面向無聯接的服務。
傳輸層
傳輸層是網路體系結構中高低層之間銜接的一個介面層。傳輸層不僅僅是一個單獨的結構層，而是整個分析體系協議的核心。傳輸層主要為使用者提供End—to—End(端到端)服務，處理資料報錯誤、資料包次序等傳輸問題。傳輸層是計算機通訊體系結構中關鍵一層，它向高層遮蔽了下層資料的通訊細節，使使用者完全不用考慮物理層、資料鏈路層和網路層工作的詳細情況。傳輸層使用網路層提供的網路聯接服務，依據系統需求可以選擇資料傳輸時使用面向聯接的服務或是面向無聯接的服務。
會話層
會話層的主要功能是負責維護兩個節點之間的傳輸聯接，確保點到點傳輸不中斷，以及管理資料交換等功能。會話層在應用程序中建立、管理和終止會話。會話層還可以透過對話控制來決定使用何種通訊方式，全雙工通訊或半雙工通訊。會話層透過自身協議對請求與應答進行協調。
表示層
表示層為在應用過程之間傳送的資訊提供表示方法的服務。表示層以下各層主要完成的是從源端到目的端可靠地的資料傳送，而表示層更關心的是所傳送資料的語法和語義。表示層的主要功能是處理在兩個通訊系統中交換資訊的表示方式，主要包括資料格式變化、資料加密與解密、資料壓縮與解壓等。在網路頻寬一定的前提下資料壓縮的越小其傳輸速率就越快，所以表示層的資料壓縮與解壓被視為掌握網路傳輸速率的關鍵因素。表示層提供的資料加密服務是重要的網路安全要素，其確保了資料的安全傳輸，也是各種安全服務最為重視的關鍵。表示層為應用層所提供的服務包括：語法轉換、語法選擇和聯接管理。
應用層
應用層是OSI模型中的最高層，是直接面向用戶的一層，使用者的通訊內容要由應用程序解決，這就要求應用層採用不同的應用協議來解決不同型別的應用要求，並且保證這些不同型別的應用所採用的低層通訊協議是一致的。應用層中包含了若干獨立的使用者通用服務協議模組，為網路使用者之間的通訊提供專用的程式服務。需要注意的是應用層並不是應用程式，而是為應用程式提供服務。