Jest to warstwa najbliżej użytkownika. Ma za zadanie przesyłać wiadomości, zdalnie logować się.
Poszczególne protokoły warstwy aplikacji określają sposób w jaki dany program użytkowy korzysta z sieci.
W warstwie tej znajdują się m. in. programy zarządzające bazami danych, przesyłaniem plików, pocztą elektroniczną, a także polecenia systemu operacyjnego. Przykładami protokołów aplikacji są: