Relační vrstva se zabývá sestavením, provozem a ukončením komunikační relace mezi jednotlivými prvky nadřízené prezentační vrstvy.

Mezi dvěma aplikacemi umístěnými na různých zařízeních v síti dochází pod pojmem komunikační relace k vyžádání služby (service request) a odezvě na požadavek služby (service response). Požadavky a odezvy jsou koordinovány pomocí protokolů implementovaných na relační vrstvě. V rámci správy dialogu je kontrolováno, který konec ustavené relace momentálně provádí přenos dat.

Základní jednotkou je relační paket. Ten může být složen z relačního záhlaví a relačních dat a vložen do transportního paketu nebo mohou být informace relační vrstvy přenášeny uvnitř dat.