Nama layer ke dua dari OSI Layer adalah data link, sebagaimana layer lain dalam protokol OSI, layer data link memiliki fungsi sendiri. Layer 2 merupakan layer untuk physical addressing. Pengalamatan secara hardware atau MAC addressing.
Jika layer 1 merupakan layer yang melakukan transmiting dan receiving data ketika berkomunikasi, maka data link layer adalah pengendali komunikasinya. Di layer ini pesan dalam bentuk frame diturunkan dalam bentuk bit dan ditransmisikan lewat layer 1. Sementara ketika menerima data, layer data link bertugas untuk meneliti apakah pesan tersebut memang ditujukan untuk komputernya. Jika, ya layer 2 akan menyusun kembali data bit menjadi frame dan diteruskan ke layer ke 3. Layer 2 juga berfungsi menangani adanya error dalam data yang dikirimkan, frame flow control dan mendeteksi topologi network.
Contoh protokol yang berjalan di layer ini adalah 802.3 (ethernet) 802.11 a/b/g/n (wifi/MIMO), MAC/LLC, 802.1Q (VLAN), ATM, HDDI, Frame relay,HDLC, PPP dan Token Ring.
Perangkat layer 2 berupa Bridge dan Switch, alat tersebut dapat membagi sebuah jaringan menjadi 2 segmen atau lebih. Apa perbedaan bridge dan switch? Bridge lebih banyak digunakan untuk menghubungkan jaringan yang memiliki topologi berbeda, menghubungkan jaringan bertopologi ring dengan star, berbasis baseband dengan broadband, sementara switch lebih difokuskan sebagai central device untuk membagi jaringan dalam beberapa segmen.
Dengan kemampuan mempelajari MAC address disekitarnya, perangkat layer 2 memiliki hak untuk memberikan ijin kepada paket data yang ingin melewatinya berdasarkan alamat tujuan. Oleh karena itu, perangkat layer 2 mampu mencegah terjadi broadcast pesan yang memperlambat kinerja jaringan seperti yang terjadi pada jaringan yang hanya menggunakan perangkat layer 1 (hub).