Die Aufgabenbereiche des TCP-Protokolls sind:

• Umfassende Kontrolle: Der Empfang jedes Datenpakets muss vom Empfänger bestätigt werden; nicht angekommene Pakete werden erneut gesendet.
• Verbindungs-Management: TCP stellt die Verbindung zwischen Sender und Empfänger her und baut sie wieder ab, wenn die Übertragung beendet ist.
• Flusskontrolle: TCP koordiniert den Datenverkehr; so werden schnelle Sender regelmässig ausgebremst, damit langsame Empfänger nachkommen.
• Zeitkontrolle: Innerhalb eines bestimmten Zeitraums muss der Empfänger bestätigen, dass er ein Datenpaket enthalten kann. Bleibt diese Bestätigung aus, wird das Paket erneut gesendet.
• Multiplexen von Verbindungen: TCP kann mehrere Datenströme gleichzeitig verwalten. Dazu werden mehrere Ports für das Senden und den Empfang geöffnet.
• Fehlerbehandlung: Ein Fehlermechanismus sorgt dafür, dass fehlerhafte oder fehlende Datenpakete erneut angefordert werden.

Die Kopfdaten (der Header) jedes IP-Pakets enthalten diverse Informationen, unter anderem die Adressen des Absender- und des Empfänger-Rechners. Erst auf diesen IP-Header folgt der TCP-Header:

IP-Header

TCP-Header

Eigentliche Nutzdaten

Er fügt Informationen hinzu, die das TCP-Protokoll benötigt. Diese Trennung gewährleistet, dass bei Bedarf auch andere Transportprotokolle als TCP zum Einsatz kommen können. Schematisch dargestellt sehen die TCP-Kopfdaten (der TCP-Header) so aus:

Die 32 Bits des Headers:										1										2										3
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0	1
Port-Nummer des Senders (in etwa: die imaginäre Steckdose, in die das Kabel für die Übertragung eingesteckt wird)																Port-Nummer des Empfängers
Sequenznummer: Die Sequenznummer des ersten Bytes in diesem Paket
Bestätigungs-Nummer: Die Sequenznummer des letzten Bytes, das die andere Seite empfangen hat. Wenn beide Seiten Sequenz- und Bestätigungsnummern verfolgen und abgleichen, können sie feststellen, welche Daten unterwegs verlorengegangen sind und erneut gesendet werden müssen.
Anzahl der Zeilen ("32-Bit-Worte"), die der TCP-Header umfasst. Daraus geht hervor, an welcher Stelle die eigentlichen Daten beginnen.				Reserviert						U R G	A C K	P S H	R S T	S Y N	F I N	"Window Size": Dieses Feld gibt an, wieviel "Stauraum" die andere Seite noch für zu empfangende Daten frei hat. Ist dieser Stauraum voll, muss die Gegenseite mit der Übertragung pausieren, bis wieder Platz für neue Daten geschaffen ist.
										Verschiedene "Kontroll-Bits": URG: Das Feld "urgent pointer" soll ausgewertet werden ACK: Bestätigung PSH: Unverzögertes Weiterleiten RST: Verbindung resetten SYN: Synchronisation der Sequenz-Nummer FIN: Es folgen keine Daten mehr
Prüfsumme																"Urgent Pointer": Dieses Feld wird nur ausgewertet, wenn das Kontroll-Bit "URG" gesetzt ist. Es ermöglicht, dringliche Daten quasi auf der linken Spur an den anderen Daten vorbeizuschleusen.
Verschiedene Optionen																								Füllmaterial: Nullen, mit denen die Zeile auf die Länge von 32 Bit gebracht wird.
Die eigentlichen Daten

Das TCP-Protokoll ist ein Protokoll der "Transportschicht"; es kann nicht alles selber machen. Es benötigt ein weiteres Protokoll, und zwar ein Protokoll der "Vermittlungsschicht". Dieses weitere Protokoll muss Datenpakete über verschiedene Netze hinweg senden können, es muss den beteiligten Rechnern eindeutige Adressen zuordnen können, Datenpakete so zerlegen und wieder zusammensetzen können, wie es die jeweiligen Netzwerke erfordern und diverse zusätzliche Informationen übermitteln. Im Internet werden diese Aufgaben meist vom IP-Protokoll übernommen.