Уровень приложений отвечает за прямой доступ к базовым процессам, которые управляют обменом данными в сети. Этот уровень выполняет роль источника и получателя сообщений в сетях передачи данных. Приложения, сервисы и протоколы уровня приложений позволяют пользователям взаимодействовать с сетью передачи данных эффективным и понятным образом.

Данные могут доставляться по сети по запросу клиента к серверу или между устройствами, работающими в одноранговой сети P2P, где установлены связи типа «клиент-сервер», согласно которым устройство является одновременно источником и получателем. Для установки и использования этих связей службы уровня приложений на всех оконечных устройствах обмениваются сообщениями в соответствии со спецификациями протокола.

Например, протоколы типа HTTP поддерживают функцию доставки веб-страниц на оконечные устройства. Протоколы SMTP и POP поддерживают отправку и получение электронной почты. Протоколы SMB и FTP позволяют пользователям открывать доступ к своим файлам. P2P-приложения упрощают обмен файлами в распределённой сети. Служба DNS преобразует удобные для восприятия человеком имена, указывающие на сетевые ресурсы, в числовые адреса, используемые в сети. Облачные хранилища — это удалённые сервисы, в которых размещаются данные и приложения, чтобы пользователям не требовалось много локальных ресурсов; кроме того, такие сервисы упрощают доступ к содержимому с различных устройств из любой точки мира.

Все эти компоненты взаимодействуют между собой на уровне приложений. В свою очередь, уровень приложений позволяет работать и проводить свободное время, используя сеть Интернет.