Das FibreChannel-Protokoll ist in fünf Schichten aufgebaut, die noch viel feiner gestrickt sind als das OSI-Schichten-Modell; sie tauchen alle im Netzwerk-Layer des OSI-Modells auf. Das hierarchische Modell beginnt mit der untersten, physikalischen Schicht FC-0. In ihr sind Übertragungsmedien, deren Parameter, Anschlüsse und Daten-[@Durchsatz] spezifiziert (von 133 MBit/s bis zu 1.0625 GBit/s). Darüber in Layer FC-1 werden Signale codiert und dekodiert, zumeist in [@8B/10B]-Codierung. Schicht 2 übernimmt die [@Flusskontrolle] der Daten mit Hilfe des [@Credit-Verfahren]s, das die Datenversendung zwischen Datenpuffern ([@BB_Buffer]) und Geräten steuert. Auf der dritten Ebene FC-3 wird die Übertragung an die Art des Versandes angepasst: Als »Multicast«-Sendung gehen die selben Informationen an viele Empfänger; bei »Striping« wird die Bandbreite durch Parallelschaltung von Ports erhöht. In der obersten Ebene FC-4 werden Interfaces für Anwendungen und die Anpassung an »höhere« Protokolle geregelt – hier passen sich die Datensendungen an Protokolle für den Austausch mit anderen Netzen oder Geräten an, also TCP/IP für Internet, SCSI für Plattensysteme, und so weiter. Erst darüber, also in der nächsten OSI-Schicht, liegen die »Upper Level Protocols« (ULP), die zum Beispiel definieren, ob ein FibreChannel-Netz als SAN oder einfach nur als herkömmliches IP-Netz funktioniert.