Das TCP/IP-Referenzmodell ist ein Refernzmodell für die Internetprotokollfamilie.  Es handelt sich um Schichten, welche die Kommunikation in TCP/IP Netzwerken gliedern. Das TCP/IP-Referenzmodell ist auf die Internet-Protokolle zugeschnitten.  Die Internet-Protokolle vermitteln Datenpakete über mehrere Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (sogenannte Hops) weiter. Auf dieser Grundlage stellen sie Verbindungen zwischen Netzwerkteilnehmern über mehrere Hops her.  Die Schichten sind: (von unten nach oben) Netzwerkschicht (entspricht OSI 1-2), Internetschicht (OSI 3, Beispiel: ARP, IPv4, IPv6), Transportschicht (OSI 4, Beispiel: TCP), Anwendungsschicht (OSI 5-7, Beispiel: HTTP).                                                   

Bei dem OSI-Schichtenmodell (auch ISO Referenzmodell genannt) handelt es sich um die Normierung der Behandlung und Verwaltung der Datenübertragung in einem Netzwerk. In diesem Netzwerk werden 7 Schichten angegeben:

1. Schicht  Physikalische Schicht (Physical Layer): Unterste Schicht und dient zur Konnektierung der Hardware.

2. Schicht Sicherungsschicht (Data Link Layer) : dort finden Codierung, Adressierung und Datenübertragung statt. 

3. Schicht: Vermittlungsschicht, Netzwerkschicht (Network Layer): Transportweg - Steuerung und Nachrichtenübertragung.

4. Schicht Transportschicht (Transport Layer): korrekte Bereitstellung und Qualitätssicherung.

5. Schicht:  Kommunikationsschicht (Session Layer): Kommunikation und deren Koordinierung.

6. Schicht: Darstellungsschicht (Presentation Layer): Textformatierung und -anzeige, Codeumwandlung. 

7. Schicht: Anwendungsschicht (Application Layer): Datenübertragung von Anwendung zu Anwendung. 

Grundprinzipien:
Die oberen Schichten können nur auf Dienste der unteren Schichten zugreifen. Jede Schicht eines Computers kommuniziert mit  der jeweils gleichen Schicht eines anderen über ein Protokoll. Schicht 1 und 2 sind realisiert durch Ethernet, Token-Ring und ARCNet usw., Schicht 3 und 4 über die Protokolle IPX/SPX, NetBEUI oder TCP/IP. Schicht 5, 6 und 7 sind an  betriebssysteminterne Faktoren gebunden.                                           

Ein Protokoll besteht aus einer Reihe von Regeln und Vereinbarungen über das Übertragen von Informationen in einem Netzwerk. Durch diese Regeln werden der Inhalt, das Format, die Wiederholungsrate,  die Reihenfolge und die Fehlerkontrolle der im Netzwerk ausgetauschten Nachrichten und Daten festgelegt.  Protokolle regeln durch Syntax, Semantik und Synchronisation die Kommunikationen in Netzwerken (Netzwerkprotokoll) und in der Hardware und Software.  In Protokollen wird die physische Verbindung geregelt, die Art und Weise der Verbindung, die Datenflusskontrolle (Handshaking), das Fehlerkorrekturverfahren, die Fehleridentifizierung und Fehlerprotokollierung (Logging und Fehlerausgabe)  sowie die Formatierung des Inhaltes einer Übertragung. Weiterhin werden Verhaltensweisen bei Auftreten einer Unterbrechung der Konnektion festgelegt. 

Internetprotokolle, Protokollstapel und Referenzmodell
Der Erfolg des Internet hängt wesentlich von den zugrundeliegenden Protokollen ab. Die Grundlegensten sind TCP (Transmission Control Protocol) und IP (Internet Protocol).  Protokolle treten häufig als Protokollstapel (Kombination von Protokollen) und in Schichten als Referenzmodell auf (z.B. OSI-Schichtenmodell). Ein Referenzmodell ist eine Softwarearchitektur anhand der sich auch die Prinzipien einer solchen ablesen  lassen wie Datenkapselung, Modularität und Geheimnisprinzip. Die saubere Definition der Schnittstellen, der Handshake und die Daten- und Kommunikationskontrolle sind dabei wesentlich.  Protokolle kommen auch als Protokollfamilie (Internetprotokollfamilie), als Softwarschnittstelle oder API oder als Konvention (z.B. Aufrufkonvention, Calling Convention) vor.  Bekannte Protokolle neben den bereits erwähnten sind: UDP, NNTP, SNTP, IMAP, POP, SMTP, L2TP, SSH, FTP, Telnet, HTTP, UDS oder DHCP.