Το TCP χρησιμοποιεί ειδικούς μηχανισμούς και έτσι μπορεί να εγγυάται την αξιόπιστη αποστολή και λήψη δεδομένων, να μεταφέρει αμφίδρομα τα δεδομένα χωρίς λάθη μεταξύ του Στρώματος Δικτύου και του Στρώματος Εφαρμογής, να ελέγχει τη ροή των δεδομένων και να αποφεύγει τη συμφόρηση. Επίσης, φτάνοντας στο πρόγραμμα του Στρώματος Εφαρμογής, φροντίζει ώστε τα πακέτα να έχουν τη σωστή σειρά και απορρίπτει τα διπλότυπα, εάν υπάρχουν.
Αν ένας σταθμός επιθυμεί να αποστείλει κάποιο μήνυμα (αποστολέας), τότε το μεταβιβάζει αρχικά στο πρωτόκολλο TCP, το οποίο το κατακερματίζει σε τεμάχια (TCP Segments). Σε κάθε τεμάχιο προστίθενται από το TCP μια σειρά από πληροφορίες, με βασικότερη αυτή της διεύθυνσης προορισμού (παραλήπτης). Στο επόμενο βήμα το πρωτόκολλο IP μετατρέπει τα τεμάχια σε πακέτα (Packets), τα οποία στη συνέχεια ταξιδεύουν από δρομολογητή (Router) σε δρομολογητή. Η συγκεκριμένη διαδικασία εποπτεύεται από το πρωτόκολλο IP, το οποίο αναλαμβάνει να μεταδώσει τα πακέτα μέχρι τον παραλήπτη χρησιμοποιώντας διαδρομές που προκύπτουν μετά την εφαρμογή κριτηρίων κατά τη μετάδοση από τον ένα δρομολογητή στον επόμενο. Τονίζεται ότι ένα πακέτο δεν χρειάζεται να ακολουθεί κάποια συγκεκριμένη μέθοδο δρομολόγησης σε όλη τη διαδρομή του μέσα στο δίκτυο. Κάθε τμήμα του δικτύου μπορεί να χρησιμοποιεί τον δικό του μηχανισμό δρομολόγησης. Όταν όλα τα πακέτα φτάσουν στον προορισμό τους, τότε το πρωτόκολλο TCP αναλαμβάνει να τα τοποθετήσει στη σωστή σειρά, έτσι ώστε να ανακτηθεί το αρχικό μήνυμα που έστειλε ο αποστολέας.