Layer-ul aplicație este responsabil cu accesarea directă a proceselor de bază care gestionează și livrează comunicare către rețeleua umană. Acest layer se comportă ca sursa și destinația comunicațiilor din rețea. Aplicațiile, serviciile și protocoalele layer-ului aplicație permit utilizatorilor să interacționeze cu rețeaua de date într-o manieră importantă și eficientă.

Livrarea datelor în rețea poate fi solicitată de la un server, de către un client sau între echipamente care funcționează într-un aranjament P2P, în care este stabilită legătura client/server în funcție de ce echipament este sursă și destinație în același timp. Mesajele sunt interschimbate între serviciile layer-ului aplicație de la fiecare echipament final în conformitate cu specificațiile protocolului pentru a stabili și utiliza aceste relații.

Protocoalele precum HTTP suportă livrarea paginilor web la echipamentele finale. SMTP și POP suportă trimiterea și primirea email-urilor. SMB și FTP permite utilizatorilor să partajeze fișiere. Aplicațiile P2P îi ajută pe clienți să partajeze mediul mai ușor într-o manieră distributivă. DNS transformă numele folosite pentru a ne referi la resursele rețelei în adrese numerice ce pot fi utilizate de către rețea. Cloud-ul este o locație upstream remote care stochează date și aplicațiile ale hosturilor, astfel încât utilizatorii să nu necesite atât de multe resurse locale și să poată acces ușor conținutul pe diferite echipamente din orice locație.

Toate aceste elemente lucrează împreună la layer-ul aplicație. Layer-ul aplicație permite utilizatorilor să lucreze și să se joace pe Internet.