所谓的OSI，是由国际化标准组织（ISO）针对开放式网路架构所制定的电脑互连标准，全名是开放式通讯系统互连参考模型（Open System Interconnection Reference Model），简称OSI模型。该模型是一种制定网路标准都会参考的概念性架构，并非一套标准规范，也不是用来提供实现的方法，而是透过观念描述，协调各种网路功能发展时的标准制定。
依据网路运作方式，OSI模型共切分成7个不同的层级，每级按照网路传输的模式，定义所属的规范及标准。由具体到抽象的网路传输方式层次来看，7层分别为实体层、资料连结层、网路层、传输层、会议层、展示层及应用层。
OSI模型的好处在于，它细分每个功能，在发展网路功能及教育训练上有很大的帮助。产品开发时，只要依据各个层级规范，专注发展即可；在教学时，透过OSI模型解释网路运作的架构，也较容易让初学者了解。但是某些层级的功能仍不易掌握，像是会议层及展示层。相较于网路层或应用层，它们规范的标准若有似无，实际上的应用也不多见。
实体层是OSI模型的最底层，它用来定义网路装置之间的位元资料传输，也就是在电线或其他物理线材上，传递0与1电子讯号，形成网路。实体层规范的内容包含了缆线的规格、传输速度，以及资料传输的电压值，用来确保讯号可以在多种物理媒介上传输。
网路线、网路卡与集线器（Hub），都是平常容易接触到的实体层设备。网路线包括办公室及机房内常见的RJ-45 UTP双绞线、有线电视使用的同轴电缆，以及应用在骨干网路的光纤缆线等。不过，对无线网路而言，只要可以传输电波的介质，都属于它的传输媒介。
集线器指的是单纯串接线路，再以广播方式传输资料的设备。市面上所见的复合式集线器设备，例如Switching Hub（交换式集线器），是厂商依照市场需求所开发的产品，通常包含些许资料连结层的功能，就OSI的规范来说，它并不完全是一个集线器。
资料连结层介于实体层与网路层之间，主要是在网路之间建立逻辑连结，并且在传输过程中处理流量控制及错误侦测，让资料传送与接收更稳定。资料连结层将实体层的数位讯号封装成一组符合逻辑传输资料，这组讯号称为资料讯框（Data Frame）。讯框内包含媒体存取控制（Media Access Control，MAC）位址。而资料在传输时，这项位址资讯可让对方主机辨识资料来源。 MAC位址是一组序号，每个网路设备的MAC位址都是独一无二的，可以让网路设备在区域网路沟通时彼此识别，例如网路卡就是明显的例子。
不少网路协定是在资料连结层上运作，我们较常听到的是非同步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，ATM），以及点对点协定（Point-to-Point Protocol，PPP）。前者是早期网路发展的通讯协定，由于单次传输量很小，适合用作语音传输；后者则是在我们使用ADSL时，会透过这项协定连接ISP，从而连上网际网路。
网路交换器（Switch）是这个层级常见的设备，主要在区域网路上运作，能依据MAC位址，将网路资料传送到目的主机上。交换器一般分为可设定式与免设定两种，前者可以设定流量控制或设定子网路分割，后者仅传输网路资料，不具其他进阶功能。
网路层定义网路路由及定址功能，让资料能够在网路间传递。这一层中最主要的通讯协定是网际网路协定（Internet Protocol，IP），资料在传输时，该协定将IP位址加入传输资料内，并把资料组成封包（Packet）。在网路上传输时，封包里面的IP位址会告诉网路设备这笔资料的来源及目的地。由于网路层主要以IP运作为主，故又称为「IP层」。除了IP，在网路层上运作的协定还包含IPX及X.25。
路由器及Layer 3交换器即属于第三层的网路设备，主要以IP作为资料传输依据，它们大多在企业机房内运作，不过我们也常看到有些设备也同时包含网路层功能，如IP分享器，以及俗称小乌龟的ADSL用户终端设备（ADSL Terminal Unit-Remote，ATU-R）。
传输层主要负责电脑整体的资料传输及控制，是OSI模型中的关键角色，它可以将一个较大的资料切割成多个适合传输的资料，替模型顶端的第五、六、七等三个通讯层提供流量管制及错误控制。
传输控制协定（Transmission Control Protocol，TCP）是我们常接触具有传输层功能的协定，它在传输资料内加入验证码，当对方收到后，就会依这个验证码，回传对应的确认讯息（ACK），若对方未及时传回确认讯息，资料就会重新传递一次，以确保资料传输的完整性。
这个层级负责建立网路连线，等到资料传输结束时，再将连线中断，运作过程有点像召集多人开会（建立连线），然后彼此之间意见交换（资料传输），完成后，宣布散会（中断连线）。
有很多应用服务运作在会议层上，我们常接触到的是NetBIOS names，这是一种用来识别电脑使用NetBIOS资源的依据。我们使用Windows系统时，开启网路上的芳邻，或是用到「档案及列印分享」时，通常会看到群组及电脑名称，这些就是NetBIOS names定义的。
应用层收到的资料后，透过展示层可转换表达方式，例如将ASCII编码转成应用层可以使用的资料，或是处理图片及其他多媒体档案，如JPGE图片档或MIDI音效档。
除了转档，有时候当资料透过网路传输时，需要将内容予以加密或解密，而这个工作就是在展示层中处理。
应用层主要功能是处理应用程式，进而提供使用者网路应用服务。这一层的协定也很多。使用者常见的通讯协定，有DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）、FTP（File Transfer Protocol）、HTTP（HyperText Transfer Protocol）及POP3（Post Office Protocol-Version 3）等，依据不同的网路服务方式，这些协定能定义各自的功能及使用规范等细部规则。
属于第七层的应用软体，像是网路浏览器（IE、Firefox）、电子邮件、线上游戏、即时通讯（MSN Messenger、ICQ）等。上述软体均透过单一或多种通讯协定，提供各类网路应用服务，像是网路浏览器藉由HTTP的沟通，即可呈现图文并茂的网页。
