물리 계층의 주요 기능은 전송 매체를 통해 정보를 전달하는 것이다. 정보는 숫자, 문자, 음성, 사진 등과 같이 사용자가 읽어서 그 의미를 알 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 데이터 통신에서는 사진 자체를 직접 네트워크로 전송하지 않는다. 수신 장치가 사진을 재구성할 수 있도록 사진의 내용을 0과 1 같은 데이터(data)로 변환하여 전송한다. 그러나 0과 1 같은 데이터도 그대로 보낼 수는 없으며, 신호(signal)로 변환하여 전송해야 한다. 즉, 데이터 통신에서는 데이터를 전자기 신호(electromagnetic signal)로 변환하여 전송 매체를 통해 전달한다.