El nivel físico, o primer nivel del modelo ISO/OSI, se preocupa de todos los problemas relacionados con la transmisión de la señal que lleva la información, Este puede ser enviada a través de los medios de transmisión modificando alguna propiedad física del mismo. Por ejemplo, sobre una línea eléctrica podemos enviar datos modificando el voltaje o la intensidad que circula sobre la misma. Representando el valor de este voltaje o intensidad como una función del tiempo f(t), podemos modelar las características de la señal y aplicarle un análisis matemático.

Una señal analógica representa un onda electromagnética que varía de forma continua. Dependiendo de su espectro, las señales analógicas pueden transmitirse por una amplia variedad de medios, por ejemplo, cables como el coaxial, la fibra óptica y medios de propagación espacial o atmosférica.
Una señal digital es una secuencia de pulsos de voltaje que pueden transmitirse por medio de un cable; por ejemplo, un nivel de voltaje positivo constante puede representar el uno binario y un nivel de voltaje negativo puede representar el cero binario.

La transmisión de una señal supone el paso de la misma a través de una determinado medio, por ejemplo: un cable, el aire, etc. Debido a diferentes fenómenos físicos, la señal que llega al receptor difiere de la emitida por el transmisor. Vamos a estudiar a continuación una serie de efectos que contribuyen a modificar la señal que se transmite.
S la suma de todos los efectos no produce una gran diferencia entre ambas señales, conseguiremos una transmisión libre de errores. Por el contrario, cuando la señal recibida difiera en exceso de la señal transmitida el receptor puede interpretar incorrectamente la información y decimos entonces que se produce un error de transmisión. Evidentemente no todas las señales sufren los mismos efectos al atravesar los distintos medios de transmisión, luego cuando sea posible, escogeremos el tipo de señales y medios que conduzcan a las mejores condiciones de transmisión. Algunos problemas que afectan a la transmisión son: La atenuación, la distorción, el retardo de grupo, la diafonía, el ruido impulsivo, y el ruido térmico.