Arvutivõrgud on kujundatud standardsete protokollide ja sidekihtide alusel. Need võrgustandardid on tavaliselt tuletatud avatud standardite vastastikuse sidumise mudelist (OSI). Iga sidestandardi kiht on loodud konkreetse eesmärgi ja protsessi jaoks. Füüsiline kiht on sidevõrgu tegelik riistvarakiht. See kiht määratleb võrgukaablites olevate vaskjuhtmete traadi kinnitamise konfiguratsioonistandardid ja füüsilise disaini.
Kui arvutiteade saadetakse üle füüsilise kihi, nõuab see spetsiaalset kodeerimisprotsessi. See on koht, kus arvutiteave muudetakse andmete bittidest elektroonilisteks signaalideks, mida tõlgendatakse võrguriistvara kaudu. Seda peetakse võrguvirna madalaimaks tasemeks, kuna see vastutab tegeliku sõnumi saatmise eest võrgu riistvaraseadme kaudu.
Igal võrgukujunduse tüübil on konkreetne sagedus ja protokoll. Võrgukaabel vastutab side muutmise eest elektroonilisteks signaalideks. Füüsiline kiht määrab kindlaks võrgukaabli kaudu edastatava elektroonilise signaali spetsifikatsiooni. See hõlmab etteantud sagedust ja kaabli pikkust, mis tagab seadmetevahelise õige suhtluse.
Füüsiline kiht ei ole piiratud vasktraadi konfiguratsiooniga. See sisaldab ka juhtmevaba ja fiiberoptilisi spetsifikatsioone. Määratluse eesmärk on kirjeldada, kuidas arvutiprogrammid peaksid edastama sõnumeid arvutite vahel, kasutades kindlaid sagedusi ja protokolle.
Lisaks edastusprotokollile määrab füüsiline kiht ka selle, kuidas sõnumit õigesti vastu võtta. See määrab, kuidas võrguseade peaks tõlgendama signaale võrgus olevast teisest seadmest. Nii sõnumite saatja kui ka vastuvõtja peavad järgima protokolle, et tagada võrgu kaudu edastatud andmepakettide vastuvõtmine.
Võrguprotokoll sarnaneb telefonisüsteemiga. Peakomplekti jaoks kasutatakse kindlat juhet, mikrofoni jaoks aga teist juhet. Võrgusiseselt edastatakse sõnumeid kindlal sagedusel ja seireseade võtab need vastu. Kui sõnum on vastu võetud, saadetakse edastavale seadmele vastussõnum, mis kinnitab sõnumi kättesaamist.
Füüsiline kiht sisaldab ka standardeid sõnumi kvaliteedi ja vastuvõtva seadme poolt vastuvõtmise tagamiseks. Kella taastamine on näide füüsilise kihi sõnumite vastuvõtmise kinnitamise standardist. Kella taastamise süsteem on etteantud aeg, mille jooksul tuleb sõnum võrgus vastu võtta ja sellele vastata. Kui vastuvõttev rakendus ei saada kinnitusteadet etteantud aja jooksul, eeldab saatev seade, et sõnum ebaõnnestus.