Podstawową funkcją warstwy łącza danych jest zapewnienie, że dane są odbierane przez właściwe urządzenie w sieci przy użyciu adresów sprzętowych, zwanych adresem MAC, a następnie konwertowane na bity w celu przesłania warstwy fizycznej. Zarządza również powiadamianiem o błędach, kontrolą przepływu i topologią sieci.
Ta warstwa modelu odniesienia OSI zapewnia także fizyczną transmisję danych przez formatowanie wiadomości na małe fragmenty, zwane ramkami danych, i enkapsuluje ramki z dodatkowymi danymi zawierającymi adres sprzętowy urządzenia docelowego wraz z informacją urządzenia źródłowego. Za każdym razem, gdy pakiet danych jest przesyłany między urządzeniami, warstwa łącza danych ogranicza je do informacji sterujących, dzięki czemu urządzenia takie jak routery i bramki mogą prawidłowo przekazywać dane do właściwego urządzenia.
Routery i przełączniki działają również w warstwie łącza danych, aby komunikować się i jednoznacznie identyfikować urządzenia podłączone do sieci lokalnej. Typowa sieć Ethernet wykorzystuje adresowanie MAC do komunikacji z urządzeniami. Bez warstwy łącza danych do ramek danych ramek transmisje danych w domenie są podatne na kolizje, które mogą prowadzić do przeciążenia sieci i utraty transmisji danych.
Warstwa łącza danych znajduje się w drugiej warstwie w skali odniesienia OSI i znajduje się wśród trzech najważniejszych warstw definiujących sposób komunikacji urządzeń i aplikacji w sieci między sobą i użytkownikami.
