網卡工作在osi模型的第二層，即數據鏈路層，數據鏈路層有個非常明確的協議，就是mac物理地址協議。而網卡保存有明確的mac地址，因此可以確認其屬於數據鏈路層。
網卡上面裝有處理器和存儲器（包括RAM和ROM）。網卡和區域網之間的通信是通過電纜或雙絞線以串行傳輸方式進行的。而網卡和計算機之間的通信則是通過計算機主板上的I/O總線以並行傳輸方式進行。因此，網卡的一個重要功能就是要進行串行/並行轉換。由於網絡上的數據率和計算機總線上的數據率並不相同，因此在網卡中必須裝有對數據進行緩存的存儲晶片。
網卡以前是作為擴展卡插到計算機總線上的，但是由於其價格低廉而且乙太網標準普遍存在，大部分新的計算機都在主板上集成了網絡接口。這些主板或是在主板晶片中集成了乙太網的功能，或是使用一塊通過PCI (或者更新的PCI-Express總線)連接到主板上的廉價網卡。除非需要多接口或者使用其它種類的網絡，否則不再需要一塊獨立的網卡。甚至更新的主板可能含有內置的雙網絡（乙太網）接口。
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