* Foutdetectie en -correctie: De fysieke laag verzendt onbewerkte bits, maar deze bits kunnen tijdens de verzending beschadigd raken als gevolg van ruis of interferentie. Datalinkprotocollen omvatten technieken zoals checksums, cyclische redundantiecontroles (CRC's) en forward error correction (FEC) om deze fouten te detecteren en soms te corrigeren. Zonder dit zouden de ontvangen gegevens onbetrouwbaar zijn.

* Inlijsten: De fysieke laag verzendt eenvoudigweg bits. Datalinkprotocollen organiseren deze bits in betekenisvolle eenheden die frames worden genoemd. Framing definieert het begin en het einde van een frame, waardoor de ontvanger volledige data-eenheden kan identificeren en verwerken. Zonder framing zou de ontvanger moeite hebben onderscheid te maken tussen afzonderlijke uitzendingen.

* Stroomcontrole: Een snelle zender kan een langzame ontvanger overweldigen. Datalinkprotocollen implementeren stroomcontrolemechanismen om ervoor te zorgen dat de afzender gegevens niet sneller verzendt dan de ontvanger deze kan verwerken. Dit voorkomt gegevensverlies en zorgt voor betrouwbare communicatie. Technieken omvatten schuifraamprotocollen.

* Toegangscontrole: Wanneer meerdere apparaten dezelfde fysieke link delen (zoals een LAN), zijn datalinkprotocollen van cruciaal belang voor het beheer van de toegang. Ze gebruiken methoden zoals CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) of token-passing om de toegang te coördineren en botsingen te voorkomen. Zonder toegangscontrole zouden transmissies chaotisch en onbetrouwbaar zijn.

* Adres: Terwijl de fysieke laag zich bezighoudt met fysieke verbindingen, bevatten datalinkprotocollen vaak adresseringsmechanismen om de afzender en ontvanger op dezelfde link te identificeren. Dit is essentieel in netwerken met meerdere apparaten.

In wezen overbruggen datalinkprotocollen de kloof tussen de ruwe fysieke transmissie en de betrouwbare, georganiseerde gegevensoverdracht die nodig is voor hogere lagen (netwerklaag en hoger). Ze transformeren een potentieel onbetrouwbare fysieke link in een betrouwbaarder datapad.