USB

標準

USB開發者論壇負責USB標準制訂，其成員包括：蘋果電腦、惠普、NEC、微軟和英特爾。
2001年底，USB-IF公布USB 2.0規範，與之前的USB 0.9、USB 1.0和USB 1.1一樣，該規範完全向下相容。隨後，USB-IF公布USB On-The-Go（USB OTG，目前版本：1.0a）作為USB 2.0規範的補充標準，使其能夠用於在可攜式裝置之間直接交換資料。
USB的連接器分為A、B兩種，分別用於主機和裝置；其各自的小型化的連接器是Mini-A, Mini-B 和 Micro-A, Micro-B，另外還有Mini-AB（可同時支援Mini-A及Mini-B）的插口。USB 3.1版本中引入了支援正反面不區分插入的C型。

Micro USB介面

2007年1月4日，USB開發者論壇頒布Micro-USB的插頭標準。該標準將在許多新型智慧型手機和PDA上替代Mini-USB。Micro-USB插頭的插拔壽命為10,000次，比Mini-USB插頭高度減半，寬度相差無幾。OMTP組織最近宣布，Micro-USB將成為行動裝置資料和電源的標準介面。
2009年2月17日，全球行動通訊聯盟協會宣布在2012年前將使用Micro-USB作為全球統一的標準充電器規格。首批簽署協定的廠商包括：諾基亞、樂金、摩托羅拉、三星、索尼移動、美國電話電報公司、法國電信、西班牙電信、T-Mobile與沃達豐。

編碼方式

USB使用NRZI編碼方式：當資料為0時，電位翻轉；資料為1時，電位不翻轉。為了防止出現過長時間電位不變化現象，在傳送資料時採用位填充處理。具體過程如下：當遇見連續6個高電位時，就強制插入一個0。經過位填充後的資料由序列埠引擎（SIE）將資料串行化和NRZI編碼後，傳送到USB的差動資料線上。接收端完成的過程和傳送端剛好相反。

軟體架構

一個USB主機通過Hub鏈可以連接多個裝置。由於理論上一個物理裝置可以承擔多種功能，例如路由器同時也可以是一個SD卡讀卡機，USB的術語中裝置（Device）指的是功能（Functions）。集線器（Hub）由於作用特殊，按照正式的觀點並不認為是Function。直接連接到主機的Hub是根（root）Hub。

HCD (Host Controller Driver)

包含主機控制器和HUB的硬體為程式員提供了由硬體實現定義的介面主機控制器裝置(HCD)。而實際上它在電腦上就是埠和記憶體對映。
1.0和1.1的標準有兩個競爭的HCD實現。康柏的開放主機控制器介面(OHCI)和Intel的通用主機控制器介面(UHCI)。VIA威盛採納了UHCI；其他主要的晶片組多使用OHCI。它們的主要區別是UHCI更加依賴軟體驅動，因此對CPU要求更高，但是自身的硬體會更廉價。它們的並存導致作業系統開發和硬體廠商都必須在兩個方案上開發和測試，從而導致費用上升。因此USB-IF在USB 2.0的設計階段堅持只能有一個實現規範，這就是擴展主機控制器介面(EHCI)。因為EHCI只支援高速傳輸，所以EHCI控制器包括四個虛擬的全速或者慢速控制器。這裡同樣是Intel和Via使用虛擬UHCI，其他一般使用OHCI控制器。
某些版本的Windows上，打開裝置管理器，如果裝置說明中是否有「增強」("Enhanced")，就能夠確認它是2.0版的。而在Linux系統中，命令lspci能夠列出所有的PCI裝置，而USB會分別命名為OHCI、UHCI或者EHCI，列出為32位元位址的為EHCI，16位元的為OHCI。命令lsusb能夠顯示所有USB裝置的訊息。命令dmesg能夠顯示OS啟動時關於USB裝置的訊息。

電源

USB接頭預設提供一組5伏特的電壓，可作為相連接USB裝置的電源。實際上，裝置接收到的電源可能會低於5V，只略高於4V。通過USB PD3.0、QC4等快速充電協定，現有USB介面的最大的可以達到20V，最低3V。
一個USB的HUB最多只能提供500 mA的電流。如此的電流已足以驅動許多電子裝置，不過連接在匯流排供電HUB的所有裝置，需要共用500mA的電流額度。一個由匯流排供電的裝置可以使用到它所連接埠上允許輸出的所有電源。
USB-IF規範1.1版定義USB埠最高供電可達到1.5A/1500mA，而最新的1.2版規範更是修正為最大5A/5000mA的供電，但是總和也不得超過5A。
匯流排供電的HUB可以將電源供給連接在HUB上的所有裝置，不過USB的規範只允許匯流排供電的HUB下游串接一層匯流排供電的裝置，因此，匯流排供電的HUB下游不允許再串接另一個由匯流排供電的HUB。許多HUB有外加電源，因此可以提供電源給下游的裝置，不會消耗匯流排上的電源。若裝置需要的電壓超過5V，都需要使用外加電源。
相對於之前其他溝通介面僅能傳遞訊息資料，高電壓USB插槽本身還能提供5V（伏特）的主動電壓，及0.5A（安培）的電流，因此對於一些小型裝置而言，可以不必再外接電源供應裝置，就能利用來自USB插槽的電力順利運作。利用這特點，也有廠商開發出適當的排線，將USB拿來當作供電插座般使用，例如作為行動電話的充電器，或是提供小型桌燈及電風扇等的電力需要，反而與原本用來連接電腦用的主要用途無關。

USB大容量儲存

USB使用USB大容量儲存裝置標準實現Storage裝置的連接。它最初被用於傳統的磁碟和光碟驅動，但是現在已經擴充到支援大量不同的裝置。USB不能用於電腦內部儲存裝置的基本匯流排：像ATA（IDE）、SATA和SCSI。
然而，USB有一個非常重要的優點，那就是它能夠在不關閉電腦主機電源的情況下動態的安裝和刪除USB裝置，這使它成為一個有用的外部裝置。今天，大量的生產商提供可攜式USB行動硬碟或者一個空的，能夠相容內部驅動的盒子。這些內部驅動通常提供一個轉換驅動介面，用以轉換IDE, ATA, SATA, ATAPI，或者SCSI到USB port。對於用戶來講，就像連接了一個內部的驅動。其他的競爭標準是eSATA以及Firewire。
在市面也可以找到USB 3.0 Dongle此類小型可插拔式的行動裝置，尺寸如同隨身碟一樣迷你，有廠商推出USB介面的Wi-Fi/藍芽無線Dongle，只要將此Dongle插入液晶電視上，即可透過無線連接方式，將使用者手機、平板、筆電中的影片、相片分享到液晶電視上觀看，市面上已有廠商將Android作業系統直接寫入Dongle，成為多功能電視棒的產品。
相關儲存產品包括：主機板、磁碟陣列卡、硬碟外接盒、磁碟陣列系統、NAS網路儲存裝置、硬碟外接座等等。

人機介面裝置（HID）

USB沒有完全取代AT鍵盤介面和PS/2鍵盤滑鼠介面，但是事實上所有主機板製造商都提供至少一個USB介面。到2004年，大多數新主機板都配有多個高速USB 2.0介面，儘管有些是內建在主機板上的，需要使用電纜連接到位於主機前面板或者側面的介面。同樣的對遊戲操縱杆，手柄，寫字板和其他人機介面裝置的支援逐漸從原音效卡上的「MIDI／遊戲」介面和PS/2介面上轉移到USB上。現在帶著USB轉PS/2介面轉換插頭的USB鍵盤滑鼠相當普遍，他們可以使用任意2種介面之一。如今幾乎沒有廠商再提供多於一個的PS/2介面，但至少會提供一個混合鍵盤與滑鼠的PS/2介面。
使用專用鍵盤滑鼠介面的蘋果電腦1999年1月也開始使用USB介面。最初iPod只有IEEE1394介面，後來在第三代的iPod，蘋果電腦開始支援USB2.0連接，但是還不能用作充電，現在的iPod，已經全面相容USB，拋棄IEEE1394介面，只用USB介面充電以及連接電腦主機。

USB 1.0

USB 1.0：1996年1月發布。
資料傳輸速率為1.5Mbit/s(Low-Speed)。無預測及通過檢測功能。僅極少數出現在市場上。

USB 1.1

USB 1.1：1998年9月發布。
修正1.0版已發現的問題，大部分是關於USB Hubs。最早被採用的修訂版。資料傳輸速率為12Mbit/s（Full-Speed）。

USB 3.0（USB 3.1 Gen1）（USB 3.2 Gen1）

USB 3.0於2008年11月發布，速度由480Mbps大幅提升到5Gbps。USB 3.0插座通常是藍色的，並向下相容USB 2.0。

USB 3.1（USB 3.1 Gen2）（USB 3.2 Gen2）

USB3.0推廣小組於2013年7月31日宣布USB 3.1規格，傳輸速度提升為10Gb/s，比USB3.0的5Gb/s快上一倍，並向下相容USB 2.0/1.0，如果要得到10Gb/s的傳輸速度仍需在主機、目標端同時具備對應的晶片才能達成，電力供應可高達100瓦。

USB 3.2（USB 3.2 Gen2x2）

USB 3.2的主要技術要點：

1，在現有的USB Type-C資料線上實現雙通道

2，繼續使用現有的超高速USB物理傳輸率和技術

3，一些小的規範更新，確保單雙通道無縫切換。
速度方面，使用USB 3.2主機連接USB 3.2儲存裝置，可以實現兩條通道10Gb/s的傳輸速度，理論上也就是相當接近於20Gb/s。
據悉，USB 3.2因為要求整合USB 2.0和USB 3.1主控，所以完全向下相容。另外，從USB 3.2開始，Type-C將成為唯一推薦的介面方案。

USB 4

USB 4的規格目前尚未確定，但是已有開發公司先行宣布：
採用Thunderbolt協定規格，使Thunderbolt 3裝置將能相容於USB 4，現有3.2及2.0也向下相容。
速度方面加倍來到兩條通道總共40Gb / s的傳輸速度。

USB On-The-Go補充標準

USB On-The-Go是USB2.0規格的補充標準。它可使USB裝置，例如播放器或手機，從USB周邊裝置變為USB主機，與其他USB裝置連線通訊。

USB Power Delivery

USB Power Delivery是USB開發者論壇在2012年7月5日發布的USB充電標準與技術。

擴充

PictBridge標準可以使得消費者使用的圖形裝置彼此互通（例如數位相機直接通過印表機輸出）。一般它使用USB做為其底層通訊協定。
微軟的Xbox遊戲主機和IBM的UltraPort均使用自身獨有的專用介面，有別於標準的USB；不同的是，前者（Xbox）使用的是標準的USB 1.1訊號格式，後者則使用標準的USB訊號格式，而供電能力也更強。
開源專案USB/IP實現了USB封包的網路傳送，邏輯上將USB資料線無限延長。同時配合無線路由器等手段，可以實現無線USB傳輸。