Sieci komputerowe projektowane są w oparciu o standardowe protokoły i warstwy komunikacyjne. Te standardy sieciowe są zwykle wyprowadzane z modelu połączeń otwartych standardów (OSI). Każda warstwa w ramach standardu komunikacyjnego jest zaprojektowana do określonego celu i procesu. Warstwa fizyczna to rzeczywista warstwa sprzętu przewodowego sieci komunikacyjnej. Warstwa ta określa standardy konfiguracji pinów przewodów i fizyczny projekt przewodów miedzianych w kablach sieciowych.
Gdy wiadomość komputerowa jest przesyłana przez warstwę fizyczną, wymaga specjalnego procesu kodowania. W tym miejscu informacje komputerowe są przekształcane z bitów danych na sygnały elektroniczne, które są interpretowane przez sprzęt sieciowy. Jest uważany za najniższy poziom stosu sieciowego, ponieważ odpowiada za wysyłanie rzeczywistej wiadomości przez urządzenie sieciowe.
Każdy typ projektu sieci ma określoną częstotliwość i protokół. Kabel sieciowy odpowiada za zamianę komunikacji na sygnały elektroniczne. Warstwa fizyczna określa specyfikację sygnału elektronicznego przesyłanego kablem sieciowym. Obejmuje to predefiniowaną częstotliwość i długość kabla, które zapewniają prawidłową komunikację między urządzeniami.
Warstwa fizyczna nie jest ograniczona do konfiguracji drutu miedzianego. Zawiera również specyfikacje łączności bezprzewodowej i światłowodowej. Definicja ma na celu opisanie, w jaki sposób programy komputerowe powinny przesyłać wiadomości między komputerami przy użyciu określonych częstotliwości i protokołów.
Oprócz protokołu transmisji warstwa fizyczna określa również sposób prawidłowego odbioru wiadomości. Określa, jak urządzenie sieciowe powinno interpretować sygnały z innego urządzenia w sieci. Zarówno nadawca, jak i odbiorca wiadomości muszą przestrzegać protokołów, aby zapewnić akceptację pakietów danych przesyłanych przez sieć.
Protokół sieciowy jest podobny do systemu telefonicznego. Specjalny przewód jest używany do zestawu słuchawkowego, podczas gdy inny przewód jest używany do mikrofonu. W sieci komunikaty są przesyłane na określonej częstotliwości i odbierane przez urządzenie monitorujące. Po odebraniu wiadomości, wiadomość odpowiedzi jest wysyłana do urządzenia nadawczego, potwierdzając odbiór wiadomości.
Warstwa fizyczna zawiera również standardy dotyczące zapewnienia jakości wiadomości i akceptacji przez urządzenie odbiorcze. Odzyskiwanie zegara jest przykładem standardu potwierdzania odbioru wiadomości w warstwie fizycznej. System przywracania zegara to wstępnie zdefiniowany czas, w którym wiadomość musi zostać odebrana i odpowiedzieć w sieci. Jeśli aplikacja odbierająca nie prześle wiadomości potwierdzającej w określonym czasie, urządzenie wysyłające zakłada, że wiadomość nie powiodła się.