Model OSI dan model referensi TCP/IP memiliki banyak kesamaan. Keduanya didasarkan pada konsep stack protokol independen. Selain itu, fungsi dari layer-layer yang terdapat di dalamnya juga hampir sama. Misalnya, dalam kedua model tersebut terdapat Transport Layer yang berfungsi untuk memberikan layanan transport network-independent end-to-end untuk memproses komunikasi data. Sehingga layer ini membentuk transport provider.
Pada model TCP/IP, protokol-protokol yang ada tidak dedesain secara kaku seperti layer-layer pada model OSI. Pada TCP/IP terdapat 4 layer fungsional yang merupakan turunan dari area operasi protokol pada layer-layer tersebut, yaitu area software application, koneksi transport end-to-end, internetworking, dan direct links menuju node lain pada local network.
Walaupun secara konsep berbeda dari model OSI, layer-layer ini dapat dibandingkan dengan skema layering berikut:
