網路層可以說是大家最熟悉也是最息息相關的一個層面，在物聯網裡負責將感知層所辨識還有蒐集的任何訊息傳遞到應用層上，因此可以說它是感知層及應用層的橋梁。
物聯網時代，需要聯網的設備種類差異非常大，有需要快速連接，數據傳輸量大的連接設備，比如電腦、視頻設備的連接，就需要高速高可靠性的通訊方式。
我們平常所用的WIFI就是網路層上的核心技術，還有非常方便的雲端運算也是網路層不可或缺的技術之一。
但在物聯網發展的早期，針對物的連接，有針對高端設備的自動化總線。而更多的通訊協議是為了傳輸電腦，手機等大數據量設備的。所以物聯網發展早期，物聯網通訊協議更多的是借用了針對這些設備的通訊，比如wifi是最不適合做智能家居的通訊協議，功耗高，連接數量多了之後，穩定性差。但因為wifi網絡的普及度高，Ipad讓很多家裡都有了WIFI信號，所以智能家居最開始是使用wifi協議的通訊早期占據了主流。
目前網路層主流技術有：Wi-Fi、3G、TCP/IP網路，視物聯網的規模與所在環境，網路層的類型可能為一般企業的內部網路，或是電信業者的廣域（外部）網路，也可能同時涵蓋內外網。
如果企業物聯網環境受感測的末端物體會移動、感測範圍未固定、感測環境在戶外等，通常會採用電信業者的廣域網路，包括電信網路、有線電視網路與網際網路等，藉此擴大傳輸範圍。
反之，企業物聯網的末端物體固定、感測範圍與環境固定，企業就會直接透過內部的有線乙太網路或Wi-Fi無線網路來當作網路層。