データリンク層は、ネットワークエンティティ間でデータを転送するための機能や手順を提供し、物理層で発生する誤り（エラー）の検出方法や、その誤りを訂正し得る方法を提供する。
データリンクプロトコルの例として、ローカルエリアネットワークのイーサネットや、ポイントトゥーポイント接続のPPPやHDLCやADCCP等がある。
データリンクは、ある場所から別の場所への情報移動である。データリンク層においては、情報は必ずしもあらゆる場所に移動できる必要は無く、ただ、何処か別の場所に移動できれば良い。これは、人間社会での相互関係に例えてみれば、ボブからフレッドやジェームス宛のメッセージ（伝言）は、必ずしもボブがフレッドやジェームスに直接伝える事ができなくても、フレッドやジェームスと連絡する事ができる別の人がボブと連絡を取る事ができれば伝達が可能になる、という事に例えられる。
データリンクにより、物理リンクを通ってデータは転送される。この転送の信頼性は特に規定されていない。多くのデータリンクのプロトコルでは、データフレームの受理、受諾が上手く行った事を通知するようにはなっていない。更に、伝送エラーを調べるチェックサムの仕組みもないデータリンクプロトコルもある。このような場合は、上位のプロトコルでフローの制御、エラーの検査、通信の受信通知、再送等を行う必要がある。
論理リンク制御副層.
メディアアクセス制御副層.
メディアアクセス制御副層では、フレームの終わりと、次のフレームの始まり、と言ったものも定義する。例えば、郵便の各手紙がデータのひとつのフレームに相当するとする。手紙は封筒に入っているので、その手紙は容易に分かる。更に手紙の本文は、「拝啓」の様な言葉で始まり、「敬具」の様な言葉で終わり、本文だと分かる。メディアアクセス制御副層は、これら、郵便の手紙での封筒、頭語や結語に相当するものを定義している。
インターフェイス.
データリンク層は「ネットワークドライバ」としてソフトウェアで実装される場合がある。オペレーティングシステムは、データリンクと上位のプロトコルスタックのネットワークやトランスポートとの間に指定されるソフトウェアインターフェイスを持つ。このインターフェイスはレイヤ（プロトコル層）そのものではなく、レイヤ間のインターフェイスを定義するものになる。以下はその例である：