Esta capa es la responsable de enviar y recibir frames (estructuras o marcos)los cuales son los paquetes enviados por el IP, esta capa envía frames a la red y así mismo los recupera. Este nivel corresponde al hardware.

El funcionamiento del protocolo ARP es bastante simple. Cuando una maquina desea enviar un mensaje a otra maquina que esta conectada a través de una red, se encuentra con un problema, la dirección IP es diferentes de la dirección física, la maquina que quiere enviar el mensaje solo conoce la dirección IP del destino , por lo que tendrá que encontrar un modo de traducir la dirección IP a la dirección física, esto se hace con el protocolo ARP.

Pero pueden existir dos situaciones diferentes la primera es, si la maquina esta en una red local o si la maquina esta en una red remota.

1. Una petición ARP se inicia en cualquier momento en que una maquina intenta comunicarse con otra. Cuando el IP determina que la dirección IP es en la red local, la maquina origen de la petición checa su propia cache ARP para ver si allí tiene la dirección hardware de la maquina destino.
2. Si no encuentra la dirección en su propia caché, ARP envía una petición con una pregunta del tipo "el que tenga la dirección IP que me envíe la dirección hardware"
3. Cada maquina en la red local recibe el mensaje enviado y comprueba si esta solicitando su propia dirección IP, si el mensaje no es para esa maquina simplemente ignora el mensaje.
4. Al final, la maquina de destino comprueba que la petición le coincide con su propia dirección IP y envía una respuesta ARP directamente la maquina peticionaria ya que en el propio mensaje va la dirección hardware de l maquina origen..

Para ambos caso el formato del mensaje es el mismo e incluye los siguientes campos.

• Tipo de Hardware: El campo Hardware indica el tipo de interfaz de Hardware. Por Ejemplo, el valor de una red Ethernet es 1.
• Numero de Protocolo: El campo protocolo identifica el protocolo Ether usado.
• Longitud de la dirección Hardware: El valor para Ethernet es 6, lo que proporciona 48 bits para una dirección Ethernet (12 semi-octetos)
• Longitud del Protocolo: Este campo se usa para definir la longitud de la dirección de red. Para una red IP es 4.
• Operación: Especifica el código de la operación. La solicitud ARP tiene valor 1, y la respuesta ARP tiene valor 2.
• Dirección Hardware del Origen: Los campos Dirección Hardware del Origen, Dirección IP del Origen, y Dirección IP del Destino los completa el emisor (si los conoce). El receptor añade la Dirección Hardware del Destino y devuelve el mensaje al emisor con el código de operación 2. (El código de la Respuesta ARP).
  La dirección Hardware de Origen (para Ethernet) esta formada por octetos que representan una dirección Ethernet de 48 bits, o un numero.
• Dirección IP de Origen: La dirección IP de Origen puede ser una dirección de clase A, B o C. (Ver Direcciones IP para obtener una definición de estas clases).
• Dirección Hardware de Destino: Este campo esta formado igual que el campo Dirección Hardware de Origen.
• Dirección IP de Destino: Este campo es igual que el campo Dirección IP de Origen