Протоколы транспортного уровня (Transport layer) обеспечивают уровням стека прикладному и сеансовому передачу данных с той степенью надежности, что им нужно. Модель OSI определяет пять классов сервиса, надаваемых транспортным уровнем. Эти виды сервиса отличаются качеством надаваемых услуг:
- срочностью,
- возможностью возобновления прерванной связи,
- наличием средств нацелить несколько соединений между разными прикладными протоколами через общий транспортный протокол, а главное способностью к выявлению и исправлению ошибок передачи, таких как перекручивание, потеря и дублирование пакетов.

Основные задачи транспортного уровня:

1. Разбивка сообщения сеансового уровня на пакеты и их нумерация.
2. Буферизация принятых пакетов.
3. Упорядочевание пакетов, которые прибывают.
4. Адресация прикладных процессов.
5. Управление потоком.

Как правило, все протоколы, начиная из транспортного уровня и выше, реализуются программными средствами конечных узлов сети - компонентами их сетевых операционных систем. Как пример транспортных протоколов можно привести протоколы TCPи UDPстека TCP/IP и протокол SPXстека Novell.