Network Basic Input Output System ist eine Softwareschnittstelle (API) für lokale Netzwerke. NetBIOS ist in der Lage, eine automatische Fehlerkorrektur durchzuführen.  Es werden folgende Netzwerktechnologien unterstützt: Ethernet, Token-Ring, ARCnet sowie die Netzwerkbetriebssysteme Windows NT, NetWare, OS/2 LAN Server von IBM und LAN Manager von Microsoft.  NetBIOS wurde 1983 bei Sytec im Auftrag von IBM entwickelt. Die von NetBIOS zur Verfügung gestellten Funktionen gehen über die reine Hardware-Abstraktion hinaus: NetBIOS verfügt über Funktionen zur Namensauflösung, für die Übertragung von Datenpaketen  und den Aufbau sowie die Verwaltung von Netzwerkverbindungen. Es gibt keine direkte Zustellung von Datenpaketen auf der Schicht 2 des OSI-Schichtenmodells. Als Mitte der 80er Jahre Token Ring und Ethernet aufkamen,  und bestehende Software über diese neuen Netze verwendet werden sollte, wurden die NetBIOS-Funktionen in einem Emulationsprogramm realisiert. Dieses NetBIOS Emulationsprogramm griff selber auf die neuen, paketorientierten Netzwerktreiber zurück.  Das dabei verwendete Protokoll wurde auch als NetBIOS bezeichnet, weswegen NetBIOS manchmal auch als Protokoll bezeichnet wird. Heute heisst dieses  Protokoll NetBEUI (NetBios Extended User Interface). 1986 entwickelte Novell eine NetBIOS-Emulation, welche auf dem IPX/SPX Protokoll basiert. IBM führte  1987 das NetBIOS over TCP/IP (NBT/NetBT) ein. NBT ist eine Implementierung des NetBIOS auf dem TCP/IP Protokoll. NetBEUI ist nicht routbar, da dies nicht im Protokoll vorgesehen war. Da aber die Protokolle IPX und IP über Routing-Funktionen verfügen,  kann man durch die neuen von IBM und Novel eingeführten Implementierungen von NetBIOS auf Basis des IPX bzw. TCP/IP Protokolls, Anwendungen auf NetBIOS-Basis, auch über die Bereiche kleiner lokaler Netzwerke hinaus, zur Verfügung stellen.                                         

NetBIOS-over-TCP/IP (Network Basic Input Output System (NBT/NetBT)) ist eine Implementierung der Softwareschnittstelle (API) NetBIOS  auf dem TCP/IP Protokoll. Durch das daraus resultierende Netzwerkprotokoll ist es möglich, auf NetBIOS aufbauende Anwendungen über ein auf  dem TCP/IP Protokoll basierenden Netz zu verwenden. Das Internet verwendet das TCP/IP Protokoll und ist somit das populärste Beispiel für ein solches Netz. NetBIOS-over-TCP/IP wurde in den Requests For Comments  (RFC) 1001 und 1002 definiert. Die NetBIOS-Namensauflösung erfolgt über UDP Port 137.

Der Datagram Service (Verbindungsloser Datenaustausch) erfolgt über UDP Port 138, und der Session Service (Verbindungsorientierter Datenaustausch) über TCP Port 139. 

Die UDP-Pakete oder TCP-Verbindungen verfügen über einen Header, der den NetBIOS-Namen von Sender und Empfänger enthält. Die Namensauflösung bei NetBIOS erlaubt einer Anwendung einen Namen mit 16 Zeichen im gesamten Netzwerk zu registrieren.  Bei Microsoft Netzwerken wird 1 Zeichen als Suffix verwendet um verschiedene Dienste (RAS, Messenger etc.) aufzurufen. Die Zuordnungen von Namen zu Netzwerken wurden anfänglich per Broadcast an alle Teilnehmer übermittelt. Ein NetBIOS-Name  kann "exklusiv" (als eindeutiger Name) oder "nicht exklusiv" (als Gruppenname) konfiguriert werden. Der Verbindungslose Datenaustausch (Datagram Service) ermöglicht die ungesicherte, paketweise Kommunikation zwischen zwei Endpunkten. 

Der Verbindungsorientierter Datenaustausch (Session Service) ermöglicht eine gesicherte, serialisierte Punkt-zu-Punkt Verbindung. Dadurch können Nachrichten übermittelt werden, die grösser sind als die maximale Länge eines einzelnen Datenpaketes. In  diesem Modus ist auch eine Fehlererkennung und Fehlerkorrektur möglich. Eine alternative Namensauflösung kann über Windows Internet Naming Service (WINS) oder das Domain Name System (DNS) erfolgen. Dadurch wird der hohe  Broadcast-Traffic vermieden. Die Windows Versionen vor Windows 2000 nutzten NBT, um höhere Netzwerkfunktionen wie Server Message Block (SMB) zu ermöglichen. Ab W2K läuft die SMB-Kommunikation direkt über den TCP-Port 445.