Сеансовый уровень обеспечивает установление и разрыв сеансов, и управление ими. Сеанс - это логическое соединение между двумя конечными пунктами. Использование сеансового уровня не всегда необходимо; например, если приложения применяют модель передачи данных без установления логического соединения, то протокол сеансового уровня абсолютно не нужен. В такой модели каждый посылаемый пакет данных содержит всю информацию о месте назначения - аналогично письму, отправляемому по почте. В модели с установлением логического соединения перед непосредственной отправкой данных выполняются мероприятия по установлению этого логического соединения (канала). После передачи данных - дополнительные действия по завершению сеанса. Наилучший пример этой модели - телефонный звонок. При наборе номера устанавливается логическое соединение, в результате на другом конце провода звонит телефон. Когда один из собеседников отвечает, начинается передача данных. После того как один из абонентов вешает трубку, телефонная компания выполняет некоторые действия для разрыва соединения.
Сеансовый уровень следит также за очередностью передачи данных. Эту функцию называют «управление диалогом» (dialog management).
Вот примеры протоколов сеансового, представительного и прикладного уровней SMTP[10] (Simple Mail Transfer Protocol), FTP[11] (File Transfer Protocol) и Telnet[12].