La principal función de este nivel es convertir la información suministrada por el nivel de red, en señales que puedan ser transmitidas por el medio físico al nodo de destino. La función inversa es convertir las señales que llegan por el medio físico en paquetes de información manejables para el nivel de red.
En este nivel se deben tener en cuenta las cuestiones relacionadas con las conexiones físicas, que en las redes locales vienen definidas por el estándar IEEE 802.3 que se estudia en el siguiente libro.
Un aspecto muy importante de este nivel es el direccionamiento físico, conocido como control de acceso al medio, con siglas MAC. La dirección MAC es un identificador de 48 bits, que se representa con 12 dígitos hexadecimales, representado habitualmente en el formato FF:FF:FF:FF:FF:FF
Al decir dígitos hexadecimales, se hace referencia a que se utiliza el sistema de numeración base 16, que significa que cada cifra puede tomar 16 valores distintos:
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F.
De esta forma, todas las tarjetas de red tienen una dirección física o dirección MAC única en el mundo.
De los 12 dígitos hexadecimales, los 6 primeros representan el fabricante de la tarjeta de red.
En este nivel hay dos protocolos relacionados con el direccionamiento físico: ARP y RARP.
ARP (Address Resolution Protocol, Protocolo de resolución de direcciones) se encarga de relacionar la dirección física (dirección MAC) con la correspondiente dirección lógica (dirección IP). Mientras que la dirección física trabaja en el nivel de subred, la dirección lógica trabaja en el nivel de red. Pero se necesitan ambas para enviar mensajes de un ordenador a otro.
El protocolo RARP (Reverse ARP, Protocolo de resolución de nombres inverso) realiza la función contraria.
Estos dos protocolos también trabajan en el siguiente nivel, por ser el que trabaja con las direcciones IP.
De esta forma, la información a enviar al ordenador de destino, será la recibida de la capa superior (capa de red), junto con la dirección MAC del equipo origen y la dirección MAC del equipo destino. A esta información se le llama trama.