物理層考慮的是怎樣才能在連線各種計算機的傳輸**（介）上傳輸資料位元流，而不是指具體的傳輸**（介）。物理層的作用是要盡可能地遮蔽掉不同傳輸**和通訊手段的差異。
用於物理層的協議也常稱為物理層規程(procedure)。
基帶訊號：來自信源的訊號。像計算機輸出的代表各種文字或影象檔案的資料訊號都屬於基帶訊號。
基帶訊號往往包含有較多的低頻成分，甚至有直流成分，而許多通道並不能傳輸這種低頻分量或直流分量。因此必須對基帶訊號進行調製(modulation)。
下圖為帶通調製，使用載波(carrier)進行調製，把基帶訊號的頻率範圍搬移到較高的頻段，並轉換為模擬訊號。
除了帶通調製，還有一種調至型別為基帶調製，它僅對基帶訊號的波形進行變換，使它能夠與通道特性相適應。變換後的訊號仍然是基帶訊號。把這種過程稱為編碼(coding)。通道能夠通過的頻率範圍在任何通道中，碼元傳輸的速率是有上限的，否則就會出現碼間串擾的問題，使接收端對碼元的判決（即識別）成為不可能。
2023年，奈奎斯特 (nyquist) 就推導出了著名的奈氏準則。他給出了在假定的理想條件下，為了避免碼間串擾，碼元的傳輸速率的上限值。
訊雜比訊雜比就是訊號的平均功率和雜訊的平均功率之比。常記為 s/n，並用分貝 (db) 作為度量單位。
2023年，夏農(shannon) 用資訊理論的理論推導出了頻寬受限且有高斯白雜訊干擾的通道的極限、無差錯的資訊傳輸速率（夏農公式）。
由夏農公式可知，通道的頻寬或通道中的訊雜比越大，則資訊的極限傳輸速率就越高。復用(multiplexing) 是通訊技術中的基本概念。只要資訊傳輸速率低於通道的極限資訊傳輸速率，就一定可以找到某種辦法來實現無差錯的傳輸。
它允許使用者使用乙個共享通道進行通訊，降低成本，提高利用率。
頻分復用（fdm）
頻分復用的所有使用者在同樣的時間占用不同的頻寬資源（請注意，這裡的「頻寬」是頻率頻寬而不是資料的傳送速率）。
時分復用（tdm）
時分復用則是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀（tdm 幀）。每乙個時分復用的使用者在每乙個 tdm 幀中占用固定序號的時隙。
每乙個使用者所占用的時隙是週期性地出現（其週期就是 tdm 幀的長度）。
tdm 訊號也稱為等時(isochronous)訊號。
時分復用的所有使用者是在不同的時間占用同樣的頻頻寬度。
統計時分復用（statistic tdm）
stdm 幀不是固定分配時隙，而是按需動態地分配時隙。因此統計時分復用可以提高線路的利用率。
波分復用（wdm）
波分復用就是光的頻分復用。使用一根光纖來同時傳輸多個光載波訊號。
碼分復用（cdm）亦稱為分碼多重進接（cdma）
每乙個位元時間劃分為m個短的間隔，稱為碼片(chip)。
每個站被指派乙個唯一的 m bit 碼片序列。
如傳送位元 1，則傳送自己的m bit 碼片序列。每個站分配的碼片序列不僅必須各不相同，並且還必須互相正交(orthogonal)。如傳送位元 0，則傳送該碼片序列的二進位制反碼。
因此，站點接收訊號時有三種情況:
1、傳送端與接收端為兩個不同站點；
由於兩個不同站的碼片序列正交，就是向量s和t的規格化內積(inner product) 等於 0：
2、接收端接收到位元「1」
碼片向量和該碼片向量自己的規格化內積都是 1：
3、接收端接收到位元「0」
碼片向量和該碼片反碼的向量的規格化內積是 –1：
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