Lapisan aplikasi adalah suatu terminologi yang digunakan untuk mengelompokkan protokol dan metode dalam model arsitektur jaringan komputer. Baik model OSI maupun TCP/IP memiliki suatu lapisan aplikasi.
Dalam TCP/IP, lapisan aplikasi mengandung semua protokol dan metode yang masuk dalam lingkup komunikasi proses-ke-proses melalui jaringan IP (Internet Protocol) dengan menggunakan protokol lapisan transpor untuk membuat koneksi inang-ke-inang yang mendasarinya. Sedangkan dalam model OSI, definisi lapisan aplikasi lebih sempit lingkupnya, membedakan secara eksplisit fungsionalitas tambahan di atas lapisan transpor dengan dua lapisan tambahan: lapisan sesi dan lapisan presentasi. OSI memberikan pemisahan modular yang jelas fungsionalitas lapisan-lapisan ini dan memberikan implementasi protokol untuk masing-masing lapisan.
Penggunaan umum layanan lapisan aplikasi memberikan konversi semantik antara proses-proses aplikasi yang terkait. Contoh layanan aplikasi antara lain adalah berkas virtual, terminal virtual, serta protokol transfer dan manipulasi kerja.