Applikationslagret är det sjunde och sista lagret i den hierarkiska OSI-modellen för datanätverk. Applikationsprogram som körs på värddatorerna i ett nätverk interagerar direkt med varandra genom detta skikt. Lagret vidarebefordrar uppdrag nedåt i OSI-modellen till presentationsskiktet. Det är även det sjätte lagret i protokollstacken för IP-nätverk.
I applikationslagret återfinns protokoll som nätverksbaserade program använder för att kommunicera med varandra över nätverket. All kommunikation i applikationsskiktens protokoll sker i klartext.
Exempel på applikationsprotokoll AFP, Appletalk Filing Protocol AIM, AOL Instant Messenger Protocol; för chatt APPC, Advanced Program-to-Program Communication BitTorrent; för fildelning BOOTP, Boot protocol; för konfigurering av IP-adresser CFDP, Coherent File Distribution Protocol DNS, Domain Name System; för distribution av domännamn DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol; för konfigurering av nätverksanslutningar
DICOM, Digital Imaging and COmmunications in Medicine; för hantering av medicinska bilder FTAM, File Transfer Access and Management FTP, File Transfer Protocol; för filöverföring till webbplatser med mera Gopher, Gopher protocol HTTP, HyperText Transfer Protocol; för World Wide Web med mera IMAP, Internet Message Access Protocol; för hämtning av e-post IRC, Internet Relay Chat; för chatt iTMS, iTunes Music Store Protocol LDAP, Lightweight Directory Access Protocol Modbus MSN Protocol; för chatt NIS, Network Information Service NNTP, Network News Transfer Protocol POP3, Post Office Protocol; för hämtning av e-post SIP, Session Initiation Protocol SMTP, Simple Mail Transfer Protocol; för sändning av e-post SNMP Simple Network Management Protocol SSH, Secure Shell TELNET, TELEphone NETwork TFTP, Trivial File Transfer Protocol; för filöverföring till webbplatser med mera TSP, Time Stamp Protocol X.400 X.500 XMPP, Extensible Messaging and Presence Protocol H.323