La couche physique est la couche qui s'occupe de transmettre les informations brutes sur un média et de décoder les informations brutes qu'elle reçoit sous forme brute (impulsions électriques, fréquence radio, impulsion lumineuse...), c'est-à-dire qu'elle transmet des bits sous diverses formes physiques.

Elle garantit la transmission des données et est liée à des normes permettant une communication entre les équipements physiques.

Exemples de protocoles

CSMA/CD • CSMA/CA • Codage NRZ • Codage Manchester • Codage Miller • RS-232 • RS-449 • V.21-V.23 • V.42-V.90 • Câble coaxial • 10Base2 • 10BASE5 • Paire torsadée • 10BASE-T • 100BASE-TX • 1000BASE-TX • RNIS • PDH • SDH • T-carrier • EIA-422 • EIA-485 • SONET • ADSL • SDSL • VDSL • DSSS • FHSS • HomeRF • IrDA • U.S.B. • IEEE 1394(FireWire) • Wireless U.S.B., Bluetooth