應用層包括各種滿足用戶需要的應用程序，某些應用的使用範圍十分廣泛，有關國際標準化組織已經進行了標準化，如文件傳輸，它們都屬於OSI應用層的範疇。應用層協議向用戶提供各種實際的網絡應用服務，使得上網者更方便地使用網絡上的資源，隨着網絡技術的發展，應用層服務的功能還在不斷改進和增加。
- IP地址與域名
爲了確保通信時能互相識別，在Internet上的每臺主機都必須有一個唯一的標識，即主機的IP地址。IP協議就是根據IP地址實現信息傳遞的。
A類地址一般分配給具有大量主機的網絡使用，B類地址通常分配給規模中等的網絡使用，C類地址通常分配給小型局域網使用。爲了確保唯一性，IP地址由世界各大地區的權威機構Inter NIC 管理和分配
在IP地址的某個網絡標識中，可以包含大量的主機，而在實際應用中不可能將這麼多的主機連接到單一的網絡中，這將給網絡尋址和管理帶來不便。爲了解決這個問題，可以在網絡中引入“子網”的概念。注意這裏的“子網”與前面所說的通信子網是兩個完全不同的概念。
將主機標識域進一步劃分爲子網標識和子網主機標識，通過靈活定義子網標識域的位數，可以控制每個子網的規模。將一個大型網絡劃分爲若干個即相對獨立又相互聯繫的子網後，網絡內部各子網便可獨立尋址和管理，各子網間通過跨子網的路由器連接，這樣也提高了網絡的安全性。
利用子網掩碼可以判斷兩臺主機是否在同一子網中。子網掩碼與IP地址一樣也是32位二進制數，不同的是它的子網主機標識部分爲全“0”.若兩臺主機的IP地址分別與它們的子網掩碼相“與”後的結果相同，則說明這兩臺主機在同一子網中。
域名
32位二進制數的IP地址對計算機來說十分有效，但用戶使用和記憶都很不方便。爲此，因特網引進了字符形式的IP地址，即域名。但是因特網通信仍然要使用IP地址來標識主機，因此必須提供一種映射機制來實現域名和IP地址之間的轉換，這就是域名系統所要解決的問題。域名採用層次結構的基於“域”的命名方案，任何一個連在因特網上的主機或路由器，都有一個唯一的層次結構的名字，即域名。域名只是一個邏輯概念，並不反應出計算機所在的物理地址。