Računalne mreže su dizajnirane na temelju standardnih protokola i komunikacijskih slojeva. Ovi mrežni standardi obično su izvedeni iz modela međusobnog povezivanja otvorenih standarda (OSI). Svaki sloj unutar komunikacijskog standarda dizajniran je za određenu svrhu i proces. Fizički sloj je stvarni žičani hardverski sloj komunikacijske mreže. Ovaj sloj definira standarde konfiguracije pričvršćivanja žica i fizički dizajn za bakrene žice u mrežnim kabelima.
Kada se računalna poruka šalje preko fizičkog sloja, zahtijeva poseban proces kodiranja. Ovdje se računalne informacije pretvaraju iz bitova podataka u elektroničke signale koji se tumače putem mrežnog hardvera. Smatra se najnižom razinom mrežnog stoga jer je odgovorna za slanje stvarne poruke preko mrežnog hardverskog uređaja.
Svaka vrsta mrežnog dizajna ima specifičnu frekvenciju i protokol. Mrežni kabel odgovoran je za pretvaranje komunikacije u elektroničke signale. Fizički sloj definira specifikaciju za elektronički signal koji se prenosi mrežnim kabelom. To uključuje unaprijed definiranu frekvenciju i duljinu kabela koji osiguravaju pravilnu komunikaciju između uređaja.
Fizički sloj nije ograničen na konfiguraciju bakrene žice. Također uključuje bežične i optičke specifikacije. Definicija je namijenjena da ocrta kako bi računalni programi trebali prenositi poruke između računala koristeći određene frekvencije i protokole.
Osim protokola za prijenos, fizički sloj također definira kako pravilno primiti poruku. Ovo definira kako bi mrežni uređaj trebao tumačiti signale s drugog uređaja na mreži. I pošiljatelj i primatelj poruka moraju slijediti protokole kako bi osigurali prihvaćanje paketa podataka proslijeđenih mrežom.
Mrežni protokol sličan je telefonskom sustavu. Za slušalice se koristi posebna žica, dok se druga žica koristi za mikrofon. Unutar mreže, poruke se prenose na određenoj frekvenciji i primaju od strane uređaja za nadzor. Nakon što je poruka primljena, na uređaj za odašiljanje šalje se odgovorna poruka kojom se potvrđuje primitak poruke.
Fizički sloj također uključuje standarde za osiguranje kvalitete poruke i prihvaćanja od strane uređaja za primanje. Obnavljanje sata primjer je standarda za potvrđivanje primitka poruka unutar fizičkog sloja. Sustav za oporavak sata je unaprijed definirano vrijeme unutar kojeg se poruka mora primiti i odgovoriti unutar mreže. Ako primateljska aplikacija ne pošalje poruku potvrde unutar unaprijed definiranog trajanja, uređaj za slanje pretpostavlja da poruka nije uspjela.