Транспортный уровень отвечает за установление временного сеанса связи и передачу данных между двумя приложениями. Приложение создаёт данные, которые пересылаются из приложения на исходном узле приложению на узле назначения независимо от типа узла назначения, а также среды, в которой должны передаваться данные, маршрута, используемого данными, перегрузки канала или размера сети. Как показано на рисунке, транспортный уровень — это канал между уровнем приложений и нижними уровнями, которые отвечают за передачу по сети.

Транспортный уровень обеспечивает такой способ передачи данных по сети, который гарантирует, что на принимающей стороне данные будут скомпонованы без ошибок. Транспортный уровень также использует разделение данных на сегменты и предлагает элементы управления, необходимые для повторной сборки этих сегментов в различные потоки обмена данными. В TCP/IP для выполнения процессов сегментации и повторной сборки можно использовать два абсолютно разных протокола транспортного уровня — TCP (протокол управления передачей) и UDP (протокол пользовательских датаграмм).

Основные функции протоколов транспортного уровня: