Web的应用层协议是超文本传输协议(HyperTextTransferProtocol，HTTP)，它是 Web的核心。HTTP由两个程序实现:一个客户程序和一个服务器程序。客户程序和服务器程序运行在不同的端系统中，通过交换HTTP报文进行会话。HTTP定义了这些报文的结构以及客户和服务器进行报文交换的方式。在详细解释HTTP之前，应当回顾某些Web术语。
Web页面(Web page)(也叫文档)是由对象组成的。一个对象(object)只是一个文件，诸如一个HTML文件、一个JPEG图形，一个Java小程序或一个视频片段这样的文件，且它们可通过一个URL地址寻址。多数Web页面含有一个HTML基本文件(base HTML file)以及几个引用对象。例如，如果一个Web页面包含HTML文本和5个JPEG图形，那么这个Web页面有6个对象 : 一个HTML基本文件加5个图形。HTML基本文件通过对象的URL地址引用页面中的其他对象。每个URL地址由两部分组成 : 存放对象的服务器主机名和对象的路径名。例如，URL地址htp:www.someSchool.ed/someDepart-men/picture.gif,其中的www.someSehool.edu就是主机名，/someDepartment/picture, gif 就是路径名。因为Web浏览器(Web browser)(例如Google和Firefox)实现了HTTP的客户端，所以在Web环境中我们经常交替使用“浏览器”和“客户”这两个术语。Web服务器(Webserver)实现了HTTP的服务器端，它用于存储Web对象，每个对象由URL.寻址。流行的Web服务器有Apache和 Microsoft Internet Information Server(微软互联网信息服务器)
HTTP定义了Web客户向Web服务器请求Web页面的方式，以及服务器向客户传送Web页面的方式。我们稍后详细讨论客户和服务器的交互过程，而其基本思想在下图中进行了图示。当用户请求一个Web页面(如点击一个超链接)时，浏览器向服务器发出对该页面中所包含对象的HTTP请求报文，服务器接收到请求并用包含这些对象的HTTP响应报文进行响应。
HTTP使用TCP作为它的支撑运输协议(而不是在UDP上运行)。HTTP客户首先发起一个与服务器的TCP连接。一旦连接建立，该浏览器和服务器进程就可以通过套接字接口访问TCP。客户端的套接字接口是客户进程与TCP连接之间的门，在服务器端的套接字接口则是服务器进程与TCP连接之间的门。客户向它的套接字接口发送HTTP请求报文并从它的套接字接口接收HTTP响应报文。类似地，服务器从它的套接字接口接收HTTP请求报文和向它的套接字接口发送HTTP响应报文。一旦客户向它的套接字接口发送了一个请求报文，该报文就脱离了客户控制并进入TCP的控制。TCP为HTTP提供可靠数据传输服务这意味着，一个客户进程发出的每个HTTP请求报文最终能完整地到达服务器;类似地服务器进程发出的每个HTTP响应报文最终能完整地到达客户。这里我们看到了分层体系结构最大的优点，即HTTP协议不用担心数据丢失，也不关注TCP从网络的数据丢失和乱序故障中恢复的细节。那是TCP以及协议栈较低层协议的工作。
注意到下列现象很重要:服务器向客户发送被请求的文件，而不存储任何关于该客户的状态信息。假如某个特定的客户在短短的几秒钟内两次请求同一个对象，服务器并不会因为刚刚为该客户提供了该对象就不再做出反应，而是重新发送该对象，就像服务器已经完全忘记不久之前所做过的事一样。因为HTTP服务器并不保存关于客户的任何信息，所以我们说 HTTP是一个无状态协议(stateless protocal)。我们同时也注意到 Web使用了客户-服务器应用程序体系结构(如2.1节所述)。Web服务器总是打开的，具有一个固定的IP地址，且它服务于可能来自数以百万计的不同浏览器的请求。
