لایه انتقال مسئولیت تحویل اطلاعات به پردازش کاربردی مناسب بر روی کامپیوتر میزبان را بر عهده دارد. این کار شامل تسهیم آماری داده ها از پردازش های کاربردی محتلف می شود، به عبارت ساده تر تشکیل بسته های داده ای و افزودن شماره پورت های مبدأ و مقصد در هدر لایه انتقال هر یک از بسته های داده ای به عهده این لایه می باشد. شماره پورت ها به همراه شماره IP مبدأ و مقصد یک سوکت شبکه را شکل می دهند. سوکت آدرسی تشخیصی متعلق به ارتباطات پردازش به پردازش است. در مدل OSI این کار توسط لایه نشست صورت می پذیرد.
برخی از پروتکل های لایه انتقال نظیر TCP، و نه UDP، از مدارهای مجازی پشتیبانی می کنند؛ یعنی ارتباطی اتصال گرا را بر روی شبکه دیتاگرام فراهم می آورند. زمانیکه ارتباطات بسته ای از دید پردازش های کاربردی پنهان هستند از یک جریان بایتی استفاده خواهد شد. این کار از مراحل زیر تشکیل می شود: برقرارسازی ارتباط، تقسیم جریان داده ای به بسته هایی که بخش یا segment نامیده می شوند، شماره گذاری بخش ها و مرتب سازی مجدد ترتیب داده ها.
در نهایت، بعضی از پروتکل های لایه انتقال نظیر TCP و نه UDP، ارتباط مبدأ به مقصد قابل اطمینانی را فراهم می آورند. عمل کشف خطا با استفاده از تکنیک هایی مانند کد شناسایی خطا و پروتکل درخواست تکرار خودکار (ARQ) انجام می پذیرد. پروتکل ARQ عمل کنترل جریان را نیز برعهده دارد که ممکن است با سرویس پیشگیری از تراکم ترکیب شود.
UDP پروتکل بسیار ساده ای است . از UDP می توان در Broadcasting و Multicasting استفاده جست زیرا انتقال دوباره برای بخش اعظمی از نودها امکان پذیر نیست. UDP معمولاً خروجی بالاتر و میزان تأخیر کمتری را تولید می کند و بنابراین از آن می توان در ارتباطات چندرسانه ای زنده که در آن از دست رفتن معقول بسته های اطلاعاتی قابل پذیرش باشد استفاده کرد، مانند IP-TV و IP-telephony و نیز بازی های رایانه ای برخط.
در بسیاری از شبکه های رایانه ای که مبتنی بر IP نیستند نظیر اکس ۲۵ (X.۲۵)، بازپخش قاب (Frame Relay) و ATM یا حالت انتقال ناهمگام، ارتباط اتصال گرا در به جای اینکه در لایه انتقال پیاده سازی شود در لایه شبکه و یا لایه پیوندداده تعبیه می شود. در اکس ۲۵، در مودم های شبکه تلفنی و نیز در سیستم های ارتباطی بی سیم، ارتباط نود به نود قابل اطمینان در پروتکل های لایه های پایین تر تعبیه می شوند.
مدل OSI پنج کلاس از پروتکل های انتقال را تعریف می کند ، TP۰ با کمترین امکان کشف خطا تا TP۴ که برای شبکه های با قابلیت اطمینان پایین تر طراحی شده است.
