เครือข่ายคอมพิวเตอร์ได้รับการออกแบบตามโปรโตคอลมาตรฐานและชั้นการสื่อสาร มาตรฐานเครือข่ายเหล่านี้มักได้มาจากรูปแบบการเชื่อมต่อโครงข่ายเปิดมาตรฐาน (OSI) แต่ละชั้นภายในมาตรฐานการสื่อสารถูกออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์และกระบวนการเฉพาะ ชั้นกายภาพเป็นชั้นฮาร์ดแวร์ลวดจริงของเครือข่ายการสื่อสาร เลเยอร์นี้จะกำหนดมาตรฐานการตั้งค่าพินสายและการออกแบบทางกายภาพสำหรับสายทองแดงในสายเคเบิลเครือข่าย
เมื่อข้อความคอมพิวเตอร์ถูกส่งไปบนเลเยอร์ทางกายภาพนั้นจะต้องมีกระบวนการเข้ารหัสพิเศษ นี่คือที่ข้อมูลคอมพิวเตอร์ถูกเปลี่ยนจากบิตของข้อมูลเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกตีความผ่านฮาร์ดแวร์เครือข่าย จะถือว่าระดับต่ำสุดของเครือข่ายสแต็กเพราะรับผิดชอบในการส่งข้อความจริงผ่านอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เครือข่าย
การออกแบบเครือข่ายแต่ละประเภทมีความถี่และโปรโตคอลเฉพาะ สายเคเบิลเครือข่ายมีหน้าที่ในการแปลงการสื่อสารเป็นสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ ชั้นกายภาพกำหนดข้อกำหนดสำหรับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ส่งผ่านสายเคเบิลเครือข่าย ซึ่งรวมถึงความถี่ที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและความยาวสายเคเบิลที่ช่วยให้มั่นใจการสื่อสารที่เหมาะสมระหว่างอุปกรณ์
ชั้นกายภาพไม่ จำกัด เฉพาะการกำหนดค่าลวดทองแดง นอกจากนี้ยังมีคุณสมบัติไร้สายและไฟเบอร์ออพติก คำจำกัดความมีวัตถุประสงค์เพื่อแสดงให้เห็นว่าโปรแกรมคอมพิวเตอร์ควรส่งข้อความระหว่างคอมพิวเตอร์โดยใช้ความถี่และโปรโตคอลที่เฉพาะเจาะจงอย่างไร
นอกจากโปรโตคอลการส่งข้อมูลเลเยอร์ทางกายภาพยังกำหนดวิธีการรับข้อความอย่างเหมาะสม สิ่งนี้กำหนดวิธีที่อุปกรณ์เครือข่ายควรตีความสัญญาณจากอุปกรณ์อื่นในเครือข่าย ทั้งผู้ส่งและผู้รับข้อความต้องปฏิบัติตามโปรโตคอลเพื่อให้แน่ใจว่าได้รับแพ็กเก็ตข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่าย
โปรโตคอลเครือข่ายคล้ายกับระบบโทรศัพท์ สายเฉพาะใช้สำหรับชุดหูฟังในขณะที่สายอื่นใช้สำหรับไมโครโฟน ภายในเครือข่ายข้อความจะถูกส่งผ่านความถี่เฉพาะและได้รับจากอุปกรณ์ตรวจสอบ เมื่อได้รับข้อความแล้วข้อความตอบกลับจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ส่งสัญญาณเพื่อตอบรับการรับข้อความ
เลเยอร์ทางกายภาพยังรวมถึงมาตรฐานในการรับรองคุณภาพของข้อความและการยอมรับจากอุปกรณ์ที่รับ การกู้คืนนาฬิกาเป็นตัวอย่างของมาตรฐานสำหรับการตอบรับข้อความภายในเลเยอร์ทางกายภาพ ระบบกู้คืนนาฬิกาเป็นเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งจะต้องได้รับข้อความและตอบกลับภายในเครือข่าย หากแอปพลิเคชันที่รับไม่ส่งข้อความตอบรับภายในระยะเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าอุปกรณ์ส่งจะถือว่าข้อความล้มเหลว
