Los protocolos de enlace de datos es garantizar que la comunicación entre dos máquinas directamente conectadas esté libre de errores.

Para conseguir este objetivo, habitualmente se divide la información a transmitir en pequeños bloques de datos, cada uno de los cuales lleva asociado un código detector de error y un número de secuencia. Dichos bloques se envían de forma secuencial y si uno de ellos sufre un error será reenviado por el transmisor. De esta forma, se consigue que un error no implique a la retransmisión de todo el mensaje, sino sólo una pequeña parte de él.

Otra posibilidad es incluir suficiente información de control en cada bloque de forma que el receptor pueda ser capaz de reconstruir la información original en caso de que llegue errónea. Puesto que esa información redundante crece exponencialmente con el tamaño de la información, generalmente no se utiliza y se gana en eficiencia cuando se retransmite en bloque dañado.

Para indicar esta estructura de la información en bloques, se hace necesario que los datos transmitidos incorporen algún tipo de marca que señalice el comienzo y final de cada bloque para que el receptor pueda detectar la trama. Esto se consigue añadiendo cierta información extra. A toda la información requerida por el protocolo de enlace de datos para su uso interno la denominaremos información de control.

Una característica importante de la capa de enlace es que los bits han de llegar a su destino en el mismo orden en que han salido; en algunos casos puede haber errores o pérdida de bits, pero nunca debe producirse una reordenación en el camino.

Las principales funciones que desarrolla la capa de enlace son las siguientes:

o Agrupar los bits en grupos discretos denominados tramas. Esto permite desarrollar de forma más eficiente el resto de funciones.

o Realizar la comprobación de errores mediante el código elegido, que puede ser corrector o simplemente detector. En el caso de código corrector se procede a corregir los errores, en el de un código detector la trama errónea se descarta y opcionalmente se pide retransmisión al emisor.

o Efectuar control de flujo, es decir pedir al emisor que baje el ritmo o deje momentáneamente de transmitir porque el receptor no es capaz de asimilarla información enviada.

No todas las funciones se implementan en todos los protocolos de enlace. La retransmisión de tramas erróneas y el control de flujo a menudo se implementan en las superiores (capa de red, de transporte, o incluso en la de aplicación).

La mayoría de las funciones del nivel de enlace se implementan en el hardware de los equipos. Esto hace que los protocolos de nivel de enlace se modifiquen poco con el tiempo.