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IP协议提供不可靠、无连接和尽力投递的服务，构成了因特网数据传输的基础。以此为基础，TCP协议软件增加了确认一重发、滑动窗口和复用／解复用等机制。
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TCP协议在IP协议软件提供服务的基础上，支持面向连接的、可靠的、面向流的投递服务。
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应用程序之间传输的数据可被视为无结构的字节流（或位流），流投递服务保证收发的字节顺序完全一致。
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流传输之前，TCP收发模块之间需建立连接（类似虚电路），其后的TCP报文在此连接基础上传输。TCP连接报文通过IP数据报进行传输，由于IP数据报的传输导致ARP地址映射表的产生，从而保证了后继的TCP报文可以具有相同的路径。
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发送方TCP模块在形成TCP报文的同时，形成一个"累计核对"。"累计核对"类似于校验和，并随同TCP报文一起传输。接收方TCP模块根据该校验和判断传输的正确性：如果传输不正确，接收方简单地丢弃该TCP报文；否则进行应答。发送方如果在规定的时间内未能获得应答报文，则自动进行重传动作。
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为了保证数据传输的效率，TCP模块提供强制性传输（立即传输）和缓冲传输两种手段。缓冲传输允许将应用程序的数据流积累到一定的体积，形成报文，再进行传输。
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TCP模块提供滑动窗口机制，支持收发TCP模块之间的端到端流量控制。
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TCP模块以IP模块为传输基础，同时又可向多种应用程序提供传输服务。为了能够区分出对应的应用程序，引入了TCP端口的含义。
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TCP端口类似于OSI中传输层服务访问点，与一个16位的整数值相对应，该整数值也被称为TCP端口号。需要服务的应用进程与某个端口号进行连接，此时，TCP模块就可以通过该TCP端口与应用进程通信。
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由于IP地址可以对应到因特网中的某台主机，而TCP端口号可对应到主机上的某个应用进程，因此，TCP模块采用IP地址和端口号的对偶来标识TCP连接的端点。一条TCP连接实质上对应了一对TCP端点。
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TCP的特点之一是提供体积可变的滑动窗口机制，支持端到端的流量控制。TCP的窗口以字节为单位进行调整，以适应接收方的处理能力。处理过程如下。
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（1）TCP连接阶段，双方协商窗口尺寸，同时接收方预留数据缓存区。
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（2）发送方根据协商的结果，发送符合窗口尺寸的数据字节流，并等待对方的确认。
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（3）接收方根据当前的处理能力，调整接收窗口的尺寸，并在确认中告知发送方。
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（4）发送方根据确认信息，改变窗口的尺寸，增加或者减少发送未得到确认的字节流中的字节数。调整过程包括：如果出现发送拥塞，则应将发送窗口缩小为原来的一半，同时将超时重传的时间间隔扩大一倍。
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TCP的窗口机制和确认保证了数据传输的可靠性和流量控制。
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UDP是TCP/IP协议簇中等同于TCP的通信协议，其差异在于：UDP直接利用IP进行UDP数据报的传输，因此UDP提供的是无连接、不可靠的数据报投递服务。
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UDP常用于数据量较少的数据传输。例如，域名系统中域名地址／IP地址的映射请求和应答采用UDP进行传输，以减少TCP连接的过程，提高工作效率。
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当使用UDP传输信息流时，用户负责解决排序、差错确认等问题。
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