网络层是OSI参考模型中的第3层，处于传输层和数据链路层间，它在数据链路层供应的2个邻近端点间的数据帧的传送功能上，深化管理网络中的数据通讯，将数据信息尽可能从源端历经数个中间节点传送到目的端，进而向传输层供应最基础的端到端的数据信息传送服务。具体内容有：虚电路分组交换和数据信息报分组交换、路由挑选算法、阻塞控制措施、X.25协议、综合业务数据网（ISDN）、异步传输模式（ATM）及网际互连原理与构建。
网络层的目地是构建2个端系统间的数据信息透明传送，核心功能包含寻址和路由挑选、连接的建立、维持和终止等。它供应的服务使传输层无需了解网络中的网络传输和交换技术。
网络层核心是为传输层供应服务，为了更好地向传输层带来服务，则网络层肯定要采取数据链路层供应的服务。而数据链路层的核心用途是承担处理2个直接邻近节点间的通讯，但并不承担处理数据信息历经通信子网中多个转接节点时的通讯问题，所以，为了更好地构建2个端系统间的数据信息透明传送，让源端的数据信息可以以最优路径透明地根据通信子网中的多个转接节点到达目地端，促使传输层无须在意网络的拓扑构型以及所采取的通讯介质和交换技术，网络层肯定具有以下功能：
分组与分组交换：把从传输层读取到的数据信息报文封装成分组（Packet，也称作“包”）再向下传送到数据链路层。
路由：根据路由选择算法为分组利用通信子网挑选最恰当的路径。
网络连接复用：为分组在通信子网中节点间的传送建立逻辑链路，在1条数据链路上重复使用数条网络连接（多采取时分复用技术）。
差错检测与恢复：通常用分组中的头部校验和进行差错校验，采取确认和重传措施来完成差错恢复。
服务选择：网络层能为传输层提供数据报和虚电路2种服务，但Internet的网络层仅为传输层提供数据报1种服务。
网络管理：管理网络中的数据通讯过程，将数据信息尽可能从源端历经数个中间节点传送到目地端，为传输层供应最基础的端到端的数据信息传送服务。
流量控制：根据流量整形技术来构建流量监控，以避免通讯量过大导致通信子网的性能下降。
拥塞控制：当网络的数据流量超出额定容量时，可能引起网络拥塞，导致网络的吞吐能力骤降。所以需要采取恰当的控制措施来完成疏导。
网络互连：将一个网络与另一个网络互相连接起来，在用户间构建跨网络的通讯。
分片与重组：假如要发送的分组超出了协议数据单元准许的长度，则源节点的网络层便要对该分组采取分片，分片到达目标主机之后,有目标节点的网络层再重新组装成原分组。