Architektura sieci System sygnalizacji SS7 jest zorganizowany warstwowo, podobnie jak model OSI. Istnieją cztery warstwy tej sieci, które odpowiadają siedmiu warstwom modeli ISO/OSI. Trzy pierwsze warstwy tej sieci to: łącze sygnalizacyjne przęsło sygnalizacyjne sieć sygnalizacyjna Pierwsze trzy warstwy tworzą część transferu wiadomości MTP (Message Transfer Part). Związane są z niezawodnością transmisji i rozdziałem wiadomości sygnalizacyjnej pomiędzy punktami sygnalizacyjnymi SS7. Łącze sygnalizacyjne (Signaling Data Link) odpowiada warstwie fizycznej modelu ISO/OSI, więc określa ona fizyczne parametry łącza pomiędzy punktami sygnalizacyjnymi a sąsiadującymi punktami transferu danych. Przęsło sygnalizacyjne odpowiada za zarządzanie sposobami wymiany informacji za pomocą szeregowania wiadomości. Wiadomości mają przypisane szeregowe wartości i ponumerowane sekwencje oraz posiadają detekcję błędów w odebranych pakietach. Warstwa trzecia – sieć sygnalizacyjna zajmuje się dystrybucją wiadomości pomiędzy punktami sygnalizacyjnymi w sieci sygnalizacyjnej.