Протоколи мережевого рівня (Network layer) служать для утворення єдиної транспортної системи, яка поєднує кілька мереж, причому ці мережі можуть використовувати зовсім різні принципи передачі повідомлень між кінцевими вузлами і мати довільну структуру зв'язків. Функції мережевого рівня досить різноманітні.
На мережному рівні мережанаділяють специфічним значенням. У цьому випадку під мережею розуміється сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї з стандартною типовою топології і, що використовують для передачі даних один із протоколів канального рівня, визначений для цієї топології.
Повідомлення мережевого рівня прийнято називати пакетами (packets). При організації доставки пакетів на мережному рівні використовується поняття «номер мережі». У цьому випадку адреса одержувача складається з старшої частини - номери мережі і молодшої - номери вузла в цій мережі. Всі вузли однієї мережі повинні мати ту ж старшу частину адреси, тому поняття «мережа» на мережному рівні можна дати та інше, тобто більше формальне визначення: мережа - це сукупність вузлів, мережевий адреса яких містить той же номер мережі.
На мережному рівні визначаються два види протоколів:
1. мережеві протоколи (routedprotocols) реалізують просування пакетів через мережу. Саме ці протоколи зазвичай мають на увазі, коли говорять про протоколах мережевого рівня. Однак часто до мережного рівня відносять і інший вид протоколів, званих протоколами обміну маршрутної інформацією або просто протоколів маршрутизації (routingprotocols).
2. протоколи рішення адрес - Address Resolution Protocol, ARP, які відповідають за відображення адреси вузла, використовуваного на мережному рівні в локальну адресу мережі.
Прикладами протоколів мережевого рівня є протокол міжмережевої взаємодії IP стека TCP/IP і протокол міжмережевого обміну пакетами IPX стека Novell.
