В зависимости от физической природы среды передачи данных различают проводные и беспроводные каналы передачи данных. В свою очередь, к проводным каналам передачи данных относят каналы на оптических и медных линиях связи. Медные каналы могут быть представлены коаксиальными кабелями и витыми парами проводов. К беспроводным относят радио- и инфракрасные каналы.

В зависимости от способа представления информации электрическими сигналами различают аналоговые и цифровые каналы передачи данных. В аналоговых каналах передачи данных обычно используют частотное разделение сигналов (FDM), а для согласования параметров среды и сигналов применяют модуляцию. Для цифровых каналов передачи данных характерно временное мультиплексирование, т.е. разделение каналов по времени (TDM), дискретные значения передаваемых данных представляют перепадами или импульсами электрического напряжения (тока). Протоколы, используемые в аналоговых и цифровых каналах называют соответственно аналоговыми протоколами и цифровыми протоколами.

В зависимости от направления передачи различают симплексные каналы (односторонняя передача), полудуплексные каналы (возможность попеременной передачи в двух направлениях) и дуплексные каналы (возможность одновременной передачи в обоих направлениях). Соответственно выделяют симлексные, полудуплексные и дуплексные протоколы.

Среды передачи данных (и соответственно каналы передачи данных) могут быть коммутируемыми (общего пользования) или выделенными. Канал общего пользования попеременно используется для соединения разных узлов. Выделенный канал монопольно используется одной организацией и обслуживает соединение двух определенных ЛВС или двух узлов коммутации.

Виртуальным каналом называют логическое соединение узлов в отличие от физического. С помощью виртуальных каналов реализуют коммутацию пакетов или сообщений.