TCP/IP protokol kümesinin en üstünde uygulama katmanı bulunmaktadır. Bu katman, PC kullanıcısının çalıştırmakta olduğu programlarla arka planda doğrudan etkileşim halindedir. Böylece veri değişiminde kullanılan uygulama protokollerinin tanımlanması ve istemci uygulama programlarının diğer katmanlara ulaşmasına olanak sağlamaktadır. Bu katmanda HTTP, TFTP, SMTP, SNMP, POP3, FTP, IMAP, HTTPS gibi protokoller çalışmaktadır.