En informàtica, la capa d'aplicació és el nivell més alt del model de capes TCP/IP i també del model OSI, tot i que ofereixen serveis diferents. El model OSI defineix, en els nivells més alts, a part de la capa d'aplicació, les capes de sessió i presentació. A TCP/IP, la capa d'aplicació reflecteix la funcionalitat de les tres capes esmentades del model OSI.
La capa d'aplicació és l'encarregada de fer d'interfície entre l'usuari i la xarxa. Interacciona directament amb els programes d'aplicació dels usuaris, fent ús de protocols d'alt nivell que resolen aspectes de representació, codificació i control de diàleg.
En aquesta capa apareixen diferents protocols que donen suport a les tasques de xarxa més comunes. Són els següents: