OSI nin 2. katmanı veri bağlantısı katmanı olarak adlandırılır. Bazı yerlerde sadece veri diye de geçebilir. Veri bağlantısı katmanı uç düğümler arası veri transferi sağlar. Fiziksel katmanda meydana gelebilecek hataları tespit eder ve bu hataları mümkün olduğunca düzeltir. Veri bağlantısı katmanı, fiziksel olarak bağlı iki cihaz arasında bağlantı kurmayı ve bu bağlantıyı sonlandırmayı sağlayan protokolü tanımlar. Ayrıca bu cihazlar arasındaki veri akış kontrolü için de protokol tanımlar.

IEEE 802, veri bağlantısı katmanını iki alt katmana ayırır:

• Media Access Control (MAC) katmanı – Ağdaki cihazların ağ ortamına(Örneğin: Kablo ) erişiminden ve veri iletim izninden sorumludur.
• Logical Link Control (LLC) katmanı – Ağ katmanı protokollerinin tanımlanması daha sonra çözülmesi ve hata kontrollerinin sağlanmasından sorumludur.