Nivelul Aplicaţie permite programelor de aplicaţii să acceseze servicii de reţea precum accesul la baze de date, emailul şi transferul de fişiere prin FTP.

Nivelul Aplicaţie identifică şi stabileşte disponibilitatea partenerului de comunicaţie, sincronizează aplicaţiile între ele şi stabileşte procedurile pentru controlul integrităţii datelor şi erorilor. De asemenea identifică dacă există suficiente resurse pentru a sprijini comunicaţia între parteneri.

La acest nivel începe procesul de încapsulare. Astfel, datelor li se adaugă un antet numit application header. Acesta conţine informaţii ce permit receptorului recunoaşterea informaţiilor primite.