網絡層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送,具體功能包括尋址和路由選擇、連接的建立、保持和終止等。它提供的服務使運輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。為了說明網絡層的功能,其交換網絡拓撲結構,它是由若幹個網絡節點按照任意的拓撲結構相互連接而成的。網絡層關系到通信子網的運行控制,體現了網絡應用環境中資源子網訪問通信子網的方式。網絡層從物理上來講壹般分布地域寬廣,從邏輯上來講功能復雜,因此是OSI模型中面向數據通信的下三層(也即通信子網)中最為復雜也最關鍵的壹層。
端點之間的通信是依靠通信子網中的節點間通信來實現的,在OSI模型中,網絡層是網絡節點的最高層,所以網絡層將現通信子網向端系統所提供的網絡服務。在分組交換中,通信子網向端系統提供的虛電路和數據報兩種網絡服務,而通信子內部的操作方式也有虛電路和數據報兩種。