Az adatkapcsolati réteg két alrétegre tagolódik:
- Logikai kapcsolatvezérlés (Logical Link Control, LLC): Ez a felső alréteg határozza meg azokat a szoftveres folyamatokat, amelyek a hálózati réteg protokolljainak nyújtanak szolgáltatásokat. Információkat helyez el a keretben annak a hálózati rétegbeli protokollnak az azonosítására, amelyik a keretet használni fogja. Ez az információ lehetővé teszi, hogy több 3. rétegbeli protokoll is ugyanazt a hálózati interfészt és közeget használja.
- Közeghozzáférés-vezérlés (Media Access Control, MAC)Ez az alsó alréteg határozza meg a hardver által végzett közeghozzáférési folyamatokat. Biztosítja az adatkapcsolati szintű címzést, valamint az átviteli közeg jelzési rendszerének és a használatban lévő adatkapcsolati protokollnak megfelelő adatcsomag keretezését.
Az adatkapcsolati réteg alrétegekre történő bontása lehetővé teszi, hogy a felső rétegben létrehozott valamely típusú keret az alsó réteg bármely közegtípusához hozzáférjen. Ez a helyzet számos LAN technológiánál fennáll, többek között az Ethernetnél is.
Az ábra az adatkapcsolati réteg LLC és MAC alrétegekre történő felosztását szemlélteti. Az LLC kommunikál a hálózati réteggel, míg a MAC alréteg a különböző hálózatelérési technikákat tartalmazza. A keretek réz- vagy optikai kábelen történő továbbítására a MAC alréteg például az Ethernet technológiát használja. A vezeték nélkül történő kerettovábbításra pedig vezeték nélküli (pl.: Wi-Fi, Bluetooth) technológiákat használ.