โมเดล Open Systems Interconnection (OSI) ได้รับการพัฒนาโดย International Organization for Standardization และหน่วยงานอื่นๆ ในปลายทศวรรษ 70 โดยได้รับการเผยแพร่ในรูปแบบแรกในปี 1984 ในชื่อ ISO 7498 โดยเวอร์ชันปัจจุบันคือ ISO/IEC 7498-1:1994 7 เลเยอร์ของโมเดลจะกล่าวถึงในลำดับถัดไป
เลเยอร์ทางกายภาพหมายถึงสื่อการสื่อสารทางกายภาพและเทคโนโลยีในการส่งข้อมูลผ่านสื่อดังกล่าว หัวใจสำคัญของการสื่อสารข้อมูลคือการถ่ายโอนสัญญาณดิจิทัลและอิเล็กทรอนิกส์ผ่านช่องทางทางกายภาพต่างๆ เช่น สายเคเบิลใยแก้วนำแสง สายเคเบิลทองแดง และอากาศ เลเยอร์ทางกายภาพประกอบด้วยมาตรฐานสำหรับเทคโนโลยีและเมตริกที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับช่องสัญญาณ เช่น บลูทูธ, NFC และความเร็วในการรับส่งข้อมูล
เลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูลหมายถึงเทคโนโลยีที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครื่องสองเครื่องผ่านเครือข่ายที่มีเลเยอร์ทางกายภาพอยู่แล้ว ซึ่งจะจัดการกรอบข้อมูลซึ่งเป็นสัญญาณดิจิทัลที่ห่อหุ้มไว้ในแพ็กเก็ตข้อมูล การควบคุมโฟลว์และการควบคุมข้อผิดพลาดของข้อมูลมักเป็นจุดโฟกัสหลักของเลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูล อีเธอร์เน็ตเป็นตัวอย่างของมาตรฐานในระดับนี้ เลเยอร์การเชื่อมโยงข้อมูลมักจะแบ่งออกเป็น 2 เลเยอร์ย่อย ได้แก่ เลเยอร์ Media Access Control (MAC) และเลเยอร์ Logical Link Control (LLC)
เลเยอร์เครือข่ายจะเกี่ยวข้องกับแนวคิดต่างๆ เช่น การกำหนดเส้นทาง การส่งต่อ และการระบุที่อยู่ผ่านเครือข่ายแบบกระจายหรือเครือข่ายโหนดหรือแมชชีนหลายเครือข่ายที่เชื่อมต่อกัน เลเยอร์เครือข่ายยังอาจควบคุมการไหลเวียนด้วย Internet Protocol v4 (IPv4) และ IPv6 จะใช้เป็นโปรโตคอลของเลเยอร์เครือข่ายหลักผ่านทางอินเทอร์เน็ต
จุดโฟกัสหลักของเลเยอร์การลำเลียงคือเพื่อให้แน่ใจว่าแพ็กเก็ตข้อมูลมาถึงในลำดับที่ถูกต้อง โดยไม่มีการสูญเสียหรือข้อผิดพลาด หรือสามารถกู้คืนได้อย่างราบรื่นหากจำเป็น การควบคุมการไหลเวียน ตลอดจนการควบคุมข้อผิดพลาด มักจะเน้นที่เลเยอร์การลำเลียง ที่เลเยอร์นี้ โปรโตคอลที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ Transmission Control Protocol (TCP) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่ใช้การเชื่อมต่อแบบแทบจะไม่สูญเสีย และ User Datagram Protocol (UDP) ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่ไม่มีการเชื่อมต่อซึ่งมีการสูญเสียมาก โดยทั่วไปแล้ว TCP จะนำมาใช้ในกรณีที่ข้อมูลทั้งหมดต้องไม่เสียหาย (เช่น การแชร์ไฟล์) ในขณะที่จะใช้ UDP ในกรณีที่การรักษาแพ็กเก็ตทั้งหมดไว้นั้นมีความสำคัญน้อยกว่า (เช่น การสตรีมวิดีโอ)
เลเยอร์เซสชันมีหน้าที่รับผิดชอบในการประสานงานเครือข่ายระหว่าง 2 แอปพลิเคชันที่แยกจากกันในเซสชันหนึ่งๆ เซสชันจะจัดการจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการเชื่อมต่อแอปพลิเคชันแบบหนึ่งต่อหนึ่งและจัดการข้อขัดแย้งในการซิงโครไนซ์ Network File System (NFS) และ Server Message Block (SMB) เป็นโปรโตคอลที่นิยมใช้ในเลเยอร์เซสชัน
เลเยอร์การนำเสนอนั้นเกี่ยวข้องกับรูปแบบไวยากรณ์ของข้อมูลเป็นหลักเพื่อให้แอปพลิเคชันส่งและใช้งาน ยกตัวอย่างเช่น Hypertext Markup Language (HTML), JavaScipt Object Notation (JSON) และค่าที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค (CSV) ทั้งหมดนี้เป็นภาษาการสร้างแบบจำลองเพื่ออธิบายโครงสร้างของข้อมูลที่เลเยอร์การนำเสนอ
เลเยอร์แอปพลิเคชันนั้นเกี่ยวข้องกับประเภทของแอปพลิเคชันที่เฉพาะเจาะจงและวิธีการสื่อสารที่เป็นมาตรฐาน ตัวอย่างเช่น เบราว์เซอร์สามารถสื่อสารโดยใช้ HyperText Transfer Protocol Secure (HTTPS) และ HTTP และไคลเอ็นต์อีเมลสามารถสื่อสารโดยใช้ POP3 (Post Office Protocol รุ่น 3) และ SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
ทั้งนี้ บางระบบที่ใช้โมเดล OSI ก็ไม่ได้ใช้ครบทุกเลเยอร์