Warstwa ta określa wszystkie niezbędne składniki sieci, które służą do obsługi wysyłania i odbierania sygnałów w postaci elektrycznej, optycznej i radiowej.
Warstwa fizyczna składa się z czterech obszarów funkcjonalnych:
W warstwie fizycznej następuje kodowanie strumienia danych przekazywanych przez wyższe warstwy do postaci sygnałów odpowiednich dla medium transmisyjnego, najczęściej impulsów elektrycznych.
Standardy warstwy fizycznej określają wymagania, jakie ma spełniać sprzęt służący do transmisji danych w sieci.
Najbardziej rozpowszechnionym standardem tej warstwy jest RS-232C.