Omrežna plast se nanaša na 3. sloj sedemslojnega modela povezovanja odprtih sistemov (OSI) za omrežno arhitekturo. Algoritmi in protokoli v omrežnem sloju so odgovorni za prepoznavanje optimalne poti za usmerjanje in zanesljivo dostavo podatkovnih paketov iz svojih izvornih omrežij do ciljnih omrežij. Kot sestavni del konceptualnega okvira OSI se omrežna plast odziva na storitvene zahteve iz 4. plasti, transportne plasti, in izdaja storitvene zahteve 2. ravni, sloju podatkovne povezave. V praksi je sestavljen iz opreme, primarnih usmerjevalnikov in mehanizmov, kot je internetni protokol (IP), ki so potrebni za prenos digitalno kodiranih signalov od izvornih gostiteljev prek digitalnih omrežij – kot je internet – do ciljnih gostiteljev. Ključne funkcije omrežne plasti vključujejo naslavljanje, nadzor prezasedenosti, obravnavanje napak, povezovanje v omrežje in zaporedje paketov, usmerjanje in posredovanje.
Naslavljanje in usmerjanje, da se zagotovi zahtevana raven kakovosti storitve (QoS), sta glavni funkciji omrežne plasti. Tam se nahajajo IP in usmerjevalni algoritmi, protokoli in protokol za ločevanje naslovov (ARP). Podatki se prenašajo po digitalnih omrežjih prek usmerjevalnikov in stikal, ki uporabljajo protokole za kapsuliranje v paket in algoritme, ki identificirajo najboljšo pot prenosa. To je znano kot paketno preklapljanje.
Layer 3 ali Network Layer, preklapljanje poteka, ko paket prispe na en vmesnik usmerjevalnika in se posreduje drugemu. Protokoli, ki so lahko prisotni v omrežnem sloju, vključujejo protokol za dostavo podatkovnih gramov (DDP), protokol internetnega nadzornega sporočila (ICMP), protokol internetnih skupinskih sporočil (IGMP) in varnost internetnega protokola (IPsec). Običajno uporabljeni protokoli, ki usmerjajo informacije po omrežjih, vključujejo protokol o usmerjanju (RIP), prvi odprti najkrajši poti (OSPF), interior Gateway Routing Protocol (IGRP), Border Gateway Protocol (BGP) in Distance Vector Multicast Routing Protocol (DVMRP).
Za informacije o usmerjanju prek interneta so naslovi IP vključeni v glave sporočil omrežne plasti, kar usmerjevalnikom zagotavlja informacije, ki jih potrebujejo, da se odločijo, kako upravljati pretok podatkovnih paketov. Ciljni IP naslov paketa se preveri, ko je prejet na vmesnik usmerjevalnika. Če usmerjevalnik ni cilj paketa, bo usmerjevalnik poiskal omrežni naslov v svoji usmerjevalni tabeli. Izbran je izhodni vmesnik in paket se pošlje vmesniku, da se uokviri in posreduje prek lokalnega omrežja. Usmerjevalnik izpusti paket, če ciljnega omrežnega vnosa ni mogoče najti v tabeli usmerjanja.