Warstwa aplikacji jest odpowiedzialna za bezpośredni dostęp do podstawowych procesów, które zarządzają komunikacją w ludzkiej sieci. Ta warstwa służy jako źródło i cel komunikacji w sieciach danych. Aplikacje, protokoły i usługi warstwy aplikacji umożliwiają użytkownikom sensowne i efektywne współdziałanie z sieciami danych w sposób sensowny i efektywny.

Dostarczanie danych z serwera może być realizowane na żądanie klienta lub pomiędzy urządzeniami, które działają w sieci peer-to-peer, gdzie relacja klient-serwer jest nawiązywana w sposób zależny od tego, które urządzenie w danym czasie jest źródłem, a które celem. Komunikaty są wymieniane pomiędzy usługami warstwy aplikacji na każdym urządzeniu końcowym zgodnie ze specyfikacjami protokołów.

Protokoły, takie jak np. HTTP, umożliwiają dostarczanie stron WWW na urządzenia końcowe. Protokoły SMTP i POP umożliwiają wysyłanie i otrzymywanie poczty elektronicznej. SMB i FTP umożliwiają użytkownikom współdzielenie plików. Aplikacje P2P ułatwiają konsumentom płynne współdzielenie medium w sposób rozproszony. DNS tłumaczy nazwy zrozumiałe dla człowieka na numeryczne adresy, zrozumiałe dla sieci. Chmury to odległe lokalizacje, które przechowują dane i aplikacje hosta, aby użytkownicy nie potrzebowali tak wielu zasobów lokalnych, oraz aby mogli płynnie korzystać z zasobów przechowywanych na różnych urządzeniach z dowolnego miejsca.

Wszystkie te elementy współpracują w warstwie aplikacji. Warstwa aplikacji umożliwia użytkownikom pracę i zabawę przez Internet.