Die Bitübertragungsschicht ist für die Übertragung einzelner Bits zwischen Kommunikationssystemen über ein konkret vorhandenes Medium zuständig. In Tabelle 9.3 sind Übertragungsmedien aufgelistet, die in Rechner-Netzwerken Verwendung finden. Die Übertragung ist nicht notwendigerweise transparent. Unter anderem müssen Überlegungen angestellt werden hinsichtlich Anzahl und Bedeutung der Leitungen, Signalspannungen, simplex/halbduplex/duplex Übertragung, analoge/digitale Übertragung, parallele/serielle Übertragung, synchrone/asynchrone Übertragung, etc. Die bestehenden Standards lassen sich in Standards für analoge (V-Serie, z.B. V.24) und digitale (X-Serie, z.B. X.21) Netze einteilen.