Tiež nazývaná ako host to network vrstva. Zodpovedá všetky otázky, ktoré aktuálny paket potrebuje na vytvorenie fyzického pripojenia na sieťové médium. Ovládače pre modemy a ostatné zariadenie pracujú na sieťovej vrstve.

Funkciou sieťovej vrstvy je mapovanie IP adresy na fyzickom hardwarovej adrese a zapuzdrenie IP paketu do rámca.
Dobrým príkladom sieťovej vrstvy je inštalácia ovládačov pre sieťovú kartu, systém detekuje nový hardware a následne doinštaluje ovládače, ak sú jeho súčasťou, prípadne si vyžiada inštalačné médium.