tcp/ip協定族中「物理層」在實體媒體上傳送二進位流。實體層為設備之間的數據通訊提供傳輸媒體及互連設備，為數據傳輸提供可靠的環境；物理層的電氣特性規定了在物理連接上傳輸二進制位流時線路上信號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸速率和距離的限制等。
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tcp/ip協定族中「物理層」在實體媒體上傳送二進位流。
物理層（或稱為物理層，Physical Layer）是電腦網路OSI模型中最低的一層。物理層規定:為傳輸資料所需的實體連結創建、維持、拆除，而提供具有機械的，電子的，功能的和規範的特性。簡單的說，物理層確保原始的資料可在各種實體媒體上傳輸。區域網路與廣域網路皆屬第1、2層。
物理層是OSI的第一層，它雖然處於最底層，卻是整個開放系統的基礎。實體層為設備間的資料通訊提供傳輸媒體及互連設備，為資料傳輸提供可靠的環境。如果您想要用盡量少的字來記住這個第一層，那就是「訊號和介質」。
物理層要解決的主要問題：
（1）物理層要盡可能地屏蔽掉實體設備和傳輸媒體，通訊手段的不同，使數據連結層感覺不到這些差異，只考慮完成本層的協定和服務。
（2）給其服務使用者（資料鏈結層）在一條物理的傳輸媒體上傳送和接收位元流（一般為串列依序傳輸的位元流）的能力，為此，物理層應該解決物理連結的建立、維持和釋放問題。 （3）在兩個相鄰系統之間唯一地標識資料電路。 [2]
實體層主要功能：提供資料端裝置傳送資料路徑、傳輸資料。
1.提供資料端裝置傳送資料的通路，資料通路可以是一個實體媒體，也可以是多個實體媒體連結而成。一次完整的數據傳輸，包括激活物理連接，傳送數據，終止物理連接。所謂激活，就是不管有多少實體媒體參與，都要在通訊的兩個數據終端設備間連接起來，形成一條通路。
2.傳輸數據，物理層要形成適合數據傳輸需求的實體，為數據傳送服務。一是要確保資料能在其上正確通過，二是要提供足夠的頻寬（頻寬是指每秒鐘內能通過的位元（BIT）數），以減少通道上的擁塞。傳輸資料的方式能滿足點到點，一點到多點，串列或並行，半雙工或全雙工，同步或非同步傳輸的需要。
3. 完成物理層的一些管理工作。
物理層的介面的特性
反映在實體介面協定中的實體介面的4個特性是機械特性、電氣特性、功能特性與規程特性。
（1）機械特性
指明介面所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列、固定和鎖定裝置等。這很像平常常見的各種規格的電源插頭的尺寸都有嚴格的規定。
（2）電氣特性
指明在介面電纜的各條線上出現的電壓的範圍。
物理層的電氣特性規定了在物理連接上傳輸二進位位流時線路上訊號電壓高低、阻抗匹配情況、傳輸速率和距離的限制等．早期的電氣特性標準定義實體連接邊界點上的電氣特性，而較新的電氣特性標準定義的都是發送器和接收器的電器特性，同時也給出了互連電纜的相關規定．比較起來，較新的標準更有利於發送和接收線路的整合化工作．物理層介面的電氣特性主要分為三類：非平衡型，新的非平衡型和新的平衡型。
非平衡型的訊號傳送器和接收器均採用非平衡方式運作，每個訊號以一條導線傳輸，所有訊號共用一條接地線．訊號的電平是用 5V～ 15V，表示二進位"0"，用-5V～-15V，表示二進位"1"．訊號傳輸速率限制在20Kbps以內，電線長度限制在15M以內．由於訊號線是單線，因此線間幹擾大，傳輸過程中的外界幹擾也很大。
在新的非平衡型標準中，發送器採用非平衡方式運作．接收器採用平衡方式運作（即差分接收器）．每個訊號用一根導線傳輸．所有訊號共用兩條接地線，即每個方向一條接地線．訊號的電平使用 4v~ 6v表示二進位"0"，用－4V～－6V表示二進位"1"．當傳輸距離達到1000M時，訊號傳輸速率在3kbps以下，隨著傳輸速率的提高，傳輸距離將縮短．在10M以內的近距離情況下，傳輸速率可達300kbps。由於接收器採用差分方式接收，且每個方向獨立使用訊號地，因此減少了線間幹擾和外界幹擾．
新的平衡型標準規定，發送器和接收器均以差分方式工作，每個訊號用兩根導線傳輸，整個介面無需共用訊號就可以正常工作，訊號的電平由兩根導線上訊號的差值表示．相對於某一條導線來說，差值在 4V～ 6V表示二進位"0"，差值在－4V～－6V表示二進位"1"．當傳輸距離達到1000M時，訊號傳輸率在100kbps以下；當在10m以內的近距離傳輸時，速率可達10Mbps。由於每個訊號均使用雙線傳輸，因此線間幹擾和外界幹擾大大削弱，具有較高的抗共模幹擾能力。
（3）功能特性
規定了介面訊號的來源、作用以及其他訊號之間的關係。即實體介面上各條訊號線的功能分配及確切定義。實體介面訊號線一般分為資料線、控制線、定時線和接地線。
DTE/DCE標準介面的功能特性主要是對各介面訊號線作出確切的功能定義，並確定相互間的操作關係。對每條介面訊號線的定義通常採用兩種方法：一種方法是第一線一義法，即每條訊號線定義為一種功能，CCITT V24、EIA RS-232-C、EIA RS-449等都採用此方法；另一種方法是一線多義法，指每條訊號線被定義為多種功能，此法有利於減少介面訊號線的數目，它被CCITT X。 21所採用。
介面訊號線依其功能一般可分為接地線、資料線、控制線、定時線等類型。各訊號線的命名通常採用數字、字母組合或英文縮寫三種形式，如EIA RS-232-C採用字母組合，EIA RS-449採用英文縮寫，而CCITT V。 24則以數字命名。在CCITT V。 24建議中，DTE/DCE介面訊號線的命名以1開頭，所以通常稱為100系列介面線，而用於DTE/ACE介面訊號線命名以2開頭，故將它稱為200系列介面信號線。
（4）規程特性
定義了再訊號線上進行二進位位元流傳輸的一組操作過程，包括各訊號線的工作順序和時序，使得位元流傳輸得以完成。
DTE/DCE標準介面的規程特性規定了DTE/DCE介面各訊號線之間的相互關係、動作順序以及維護測試操作等內容。規程特性反映了在資料通訊過程中，通訊雙方可能發生的各種可能事件。由於這些可能事件出現的先後次序不盡相同，而且又有多種組合，因而規程特性往往比較複雜。描述規程特性比較好的方法是利用狀態變化圖。因為狀態變遷圖反映了系統狀態的變遷過程，而係統狀態遷移正是由目前狀態和所發生的事件（指當時所發生的控制訊號）所決定的。
不同的實體介面標準在以上4個重要特性上都不盡相同。實際網路中比較廣泛使用的是實體介面標準有EIA-232-E、EIA RS-449和CCITT的X。 21建議。 EIA RS-232C仍是目前最常使用的電腦非同步通訊介面。
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