پروتکل TCP / IP یک مدل مفهومی چهار لایه می باشد و به عنوان مدل DARPA شناخته می شود که به نام سازمان دولتی ایالات متحده است که در ابتدا TCP/IP را توسعه داد. لایه های شبکه در مدل TCP/IP عبارت اند از: Application، Transport، Internet و Network Interface. هر لایه در مدل DARPA با یک یا چند لایه از مدل شبکه های (Open-Systems Interconnection) OSI مرتبط است.

Network Interface Layer

لایه Network Interface (همچنین لایه Network Access نامیده می شود) که مسئولیت قرار دادن بسته های TCP/IP در محیط شبکه و دریافت این بسته ها را دارند.

این لایه جزئیات نحوه ارسال اطلاعات از طریق شبکه را شامل می شود، از جمله نحوه عبور دادن اطلاعات الکتریکی یا نوری توسط دستگاه های سخت افزاری که به طور مستقیم با یک رسانه شبکه ارتباط دارند. مانند coaxial cable، optical fiber و twisted pair copper wire.

پروتکل های موجود در این لایه عبارتند از اترنت، Token Ring ،FDDI ،X.25، Frame Relay  و غیره.

لایه Network Interface شامل لینک داده و لایه های فیزیکی مدل OSI است.

Internet Layer

لایه Internet مسئولیت آدرس دهی، بسته بندی، و توابع مسیریابی را به عهده دارد.  پروتکل های اصلی لایه اینترنت عبارتند از IP، ARP، ICMP  و IGMP.

پروتکل (IP) مسئولیت آدرس IP، مسیریابی و تکه تکه شدن و باز گرداندن بسته ها را دارد.

پروتکل (ARP) مسئول تبدیل آدرس لایه اینترنت به آدرس لایه رابط شبکه مانند آدرس سخت افزاری می باشد.

پروتکل کنترل پیام های اینترنت (ICMP) مسئول ارائه توابع تشخیصی و خطاهای گزارش شده به دلیل عدم تحویل بسته های IP می باشد.

پروتکل مدیریت گروه اینترنت (IGMP) مسئول مدیریت Multicasting IP می باشد.

لایه اینترنت مشابه لایه Network  در مدل OSI است.

Transport Layer

لایه Transport شامل مسئولیت های لایه Transport و برخی از مسئولیت های لایه Session  مدل OSI می شود. این لایه وظیفه گفتگو بین مبدا و مقصد، تکه تکه کردن بسته ها، شماره گذاری و نظم و ترتیب آنها را بر عهده دارد. پروتکل های اصلی این لایه عبارتند از پروتکل TCP و UDP.

پروتکل TCP از امنیت بالایی برخوردار است که اصطلاحا connection-oriented نامیده می شود و در مقابل UDP از سرعت ارتباط بالاتر اما امنیت پایین تری نسبت به TCP برخوردار است و connectionless می باشد.

Application Layer

لایه Application کاربردی را قادر می سازد که به خدمات لایه های دیگر دسترسی پیدا کند و پروتکل هایی را که برنامه ها برای تبادل داده ها استفاده می کنند، تعریف می کند.
این لایه شامل تمام پروتکل های سطح بالا مانند DNS ، HTTP Telnet، SSH، FTP ، TFTP،SNMP ،SMTP ، DHCP و RDP می باشد.