Фізичний рівень визначає способи передачі біт (а не пакетів даних) через фізичні середовища ліній зв'язку, що з'єднують мережні пристрої.

До фізичному рівню відносяться фізичні, електричні та механічні інтерфейси між двома системами. Фізичний рівень визначає такі види середовищ передачі даних як оптоволокно, кручена пара, коаксіальний кабель, супутниковий канал передач даних і т.п.

Основними поняттями фізичного рівня є: середовище передачі сигналів, Топологія мережі, пристрої передачі даних; Як фізичне середовище передачі сигналів використовують кабельні системи, світлові та електромагнітні хвилі.

Прикладами протоколів, що працюють на канальному рівні, є: Ethernet для локальних мереж (багатовузлової), Point-to-Point Protocol (PPP), HDLC та ADCCP для підключень точка-точка (двовузлова). Канальний рівень відповідає за доставку кадрів (frame) між пристроями, підключеними до одного мережного сегмента.