Қосымша деңгей - бұл ең жоғарғы деңгей. Қосымша деңгей қолданушымен желі арасында өзара интерфейсті қамтамасыз етеді: деректерді базаға жалғау, электронды поштамен жұмыс істеу, файл орындарын ауыстыру, қолданушы мен желі арасындағы көптеген программалық қамтымаларды, соңғы қолданушыға дейінгі байланысу буындарын қолдайды. Осылайша, желілік қосымша протоколдар әрқашанда осы деңгейде болады. Әр түрлі компьютерлерде орналасқан қолданбалар қатынасын бір компьютерде істегендей қамтуға мүмкіндік береді. Программист желіге жасаған қолданбалары осы деңгеймен байланысады. Ол қажет болса тапсырманы төмен стекпен жібереді. Тұтынушы қолданбасы OSI - моделін қолданғанда бірінші қосымша деңгейіне, мысалы файлдар қызметіне, сұрау жібереді,. Осы сұрауға байланысты қосымша деңгейі хабарлама (message) құрастырады. Хабарлама екі бөліктен тұрады: бас тақырыбы мен деректер жиыны. Бас тақырыбында хабарламаны алатын машина - адресатқа арналған қызмет ақпараты сақталады. Ақпарат мазмұны файлдың орналасқан жері мен онымен істелетін жұмыс болуы мүмкін. Хабарламаның деректер бөлігі бос немесе алыста орналасқан файлға жазуға ұсынылған деректер болады. Қосымша деңгейі хабарламаны құрастырып болған соң оны ұсынылатын деңгейге жібереді.
Ұсынылатын деңгей желі арқылы жіберілетін ақпараттың мазмұнын өзгертпей ұсыну формасын қамтамасыз етеді. Бір жүйенің қолданбалы деңгейі жіберетін ақпарат басқа жүйенің қолданбалы деңгейіне түсінікті болуы ақпаратты ұсыну деңгейіне тікелей байланысты болады. Бұл деңгейдің көмегімен мәліметтерді бейнелеудегі синтаксистік айырмашылықтар немесе символдар топтарындағы айырмашылықтарды жоюға болады. Ұсынылатын деңгейде мәліметтер алмасу құпиялылығын қамтамасыз ететін шифрлер және дешифрлеу әрекеттері орындалады. Ұсынылатын деңгей хабарламаны алған соң, оның бас тақырыбын оқып, қажет болған шараларды орындап, бас тақырыбына алушы компьютердің түсінісу деңгейіне арналған өзінің қосымша қызмет ақпаратын қосып төменгі сеанс деңгейіне жібереді. Нәтижесінде бұл деңгей деректердің арасында әртүрлі программалық және ақпараттық жоспарда деректі беруде қолданылатын түрлі форматтарды қамтамасыз етуге қызмет атқарады.
Мыс: бір түйінде символды беруге бір байт, басқа түйінде екі байт қолданылса, Ұсынылатын деңгей екі түйін арасында болған деректердің алмасуында мәнді қызмет атқарады. Қажет жағдайда Ұсынылатын деңгей деректер бумасын қысады және кері айналдыруы мүмкін. Нәтижесінде компьютердің қайта жүктелуі желілік трафикті төмендетеді. Ұсынылатын деңгей деректерді кодтауда және қайтадан кодтауда қажетті қызмет атқарады және деректерді беру уақытында оның қорғалуын қамтамасыз етеді. Бүл деңгейде желі редиректорыжұмыс істейді. Редиректор арқылы клиент серверде орналасқан файлдарды көре алады, алыстағы қосылған принтер жұмысын қасында орналасқандай қолданады.
Сеанстық деңгей жұмысы кезінде байланыстырушылардың белсенділігі анықталып, синхрондау құралдары ұсынылады. Қолданбалы деңгей желі пайдаланушыларына файлдар, принтерлер немесе гипертекстік вебпарақтар бөліктенетін қорды қолдану мүмкіндігін беретін әр түрлі протоколдардың жиынтығы болып табылады. Сеанстық деңгейде екі байланысатын түйіндердің бірігуі қойылады, басқарылады және синхрондалады. Екі түйін өзара байланыс сеансын қойғаннан кейін бір-бірімен ақпарат алмаса алады. Бұл екі түйіннің өзара логикалық байланысы. Сеанстық деңгейде деректер жиынын бағыттауды басқаруға болады. Бағытталған деректер жиынына сәйкес, сеанс мынадай түрде болады:
Симплексті: тек бір түйін бір ғана уақытта мәліметті беруді жүргізуі мүмкін.
Жартыдуплексті: Бір түйін деректі береді, осы уақытта басқа түйін қабылдауы мүмкін. Бірақта екі түйінде берілуді бір уақытта жүргізе алмайды.
Дуплексті: Екі түйінде бір уақытта деректі бере де, қабылдай да алады.