Los paquetes de datos no solo recorren cada capa del modelo OSI, sino también el sistema del remitente y el sistema de destino. Cualquier otro dispositivo por el que deba pasar un paquete de datos forma parte de las capas 1 y 3. El correo electrónico del ejemplo pasa por el router como señal física antes de avanzar por Internet. Esta se establece en la capa 3 del protocolo OSI y solo procesa información de las tres primeras capas, sin tener en cuenta las capas que van desde la 4 a la 7. Para poder acceder a datos importantes, el router tiene que descomprimir (“desencapsular”) el paquete de datos encapsulado y, en este proceso, se recorren las diferentes capas OSI en orden inverso.
En primer lugar, se produce la decodificación de señales en la capa de transferencia de bits y, a continuación, se leen las direcciones MAC de la capa 2 y las direcciones IP y los protocolos de enrutamiento de la capa 3. Con estos datos, el router ya se encuentra en condiciones de tomar una decisión en cuanto a su reenvío. El paquete de datos, encapsulado de nuevo y basándose en la información obtenida, puede ser reenviado entonces a la próxima estación, en su camino hacia el sistema de destino.
Por regla general, en la transmisión de datos participa más de un router y en ellos tiene lugar el proceso de encapsulado y desencapsulado hasta que el paquete de datos llega a su destino (en este ejemplo, un servidor de correo electrónico) en forma de una señal física. El paquete de datos también pasa, aquí, por el proceso de desencapsulado, para lo que se recorrerán desde la primera hasta la séptima capa del modelo OSI. El mensaje enviado a través del cliente de correo electrónico llegará, por lo tanto, al servidor de correo electrónico, donde estará disponible para que otro cliente de correo electrónico pueda acceder a él.