Datalink-laget er det laget i modellen som sørger for at data er overført korrekt mellom to tilstøtende nettverksenheter. Datalink-laget tilbyr metoder for å overføre data mellom enhetene og sørger for å oppdage, og om mulig rette opp, mulige feil som oppstår på det fysiske laget. Eksempler på datalink-protokoller er Ethernet for lokale datanett, og PPP, HDLC og ADCCP for punkt-til-punkt forbindelser.