USB是串行總線，所以數據是一位一位地在數據線上傳送的。既然是一位一位地傳送，就存在着一個數據位先后的問題。USB使用的是LSB在前的方式，即先出來的是最低位數據，接下來是次低位，最后是最高位（MSB）。一個包，又被分成了很多個域（field），而LSB、MSB就是以域為單位來划分的。
USB總線上傳輸數據是以包為基本單位的。一個包被分成不同的域。根據不同類型的包，所包含的域是不一樣的。但是不同的包有個共同的特點，就是都要以同步域開始，緊跟着一個包標識符PID（Packet Identified），最終以包結束符EOF（End Of Packet）來結束這個包。
同步域是用來告訴USB的串行接口引擎數據要開始傳輸了，請做好准備。除此之外，同步域還可以用來同步主機端和設備端的數據時鍾，因為同步域是以一串0開始的，而0在USB總線上就是被編碼為電平翻轉，結果就是每個數據位都發生電平變化，這讓串行接口引擎很容易就能夠恢復出采樣時鍾信號；對於全速設備和低速設備，同步域使用的是00000001（二進制數，總線上的發送順序）；對於高速設備，同步域使用的是31個0，后面跟1個1（需要注意的是，這是對發送端的要求，接收端解碼時，0的個數可以少於這個數）。
包結束符EOF，對於高速設備和全速/低速設備也是不一樣的。全速/低速設備的EOF是一個大約為2個數據位寬度的單端0（SE0）信號。SE0的意思就是，D+和D-同時都保持為低電平。由於USB使用的是差分數據線，通常都是一高一低的，而SE0不同，是一種都為低的特殊狀態。SE0用來表示一些特殊的意義，例如包結束、復位信號燈。USB集線器對USB設備進行復位的操作，就是通過將總線設置為SE0狀態大約10ms來實現的。對於高速設備的EOF，使用故意的位填充錯誤來表示。那么如何判斷一個位填充錯誤是真的位錯誤還是包結束呢？這個由CRC校驗來判斷。如果CRC校驗正確，則說明這個位填充錯誤是EOP；否則，說明傳輸出錯。
包標識符PID是用來標識一個包的類型的。它總共有8位，其中USB協議使用的只有4位（PID0~PID3），另外4位（PID4~PID7）是PID0~PID3的取反，用來校驗PID。USB協議規定了4類包，分別是：令牌包（token packet，PID1~0為01）、數據包（data packet，PID1~0為11,）、握手包（handshake packet，PID1~0為10）和特殊包（special packet，PID1~0為00）。不同類的包又分成幾種具體的包。
下表是USB2.0協議中規定的各種PID，其中有些是在USB1.1協議中沒有的，用*號標出：
| PID類型 |
PID名 |
PID[3:0] |
說明 |
| 令牌類 |
OUT |
0001B |
通知設備將要輸出數據 |
| IN |
1001B |
通知設備將要輸入數據 |
|
| SOF |
0101B |
通知設備這是一個幀起始包 |
|
| SETUP |
1101B |
通知設備將要開始一個控制傳輸 |
|
| 數據類 |
DATA0 |
0011B |
不同類的數據包 |
| DATA1 |
1011B |
||
| DATA2* |
0111B |
||
| MDATA* |
1111B |
||
| 握手類 |
ACK |
0010B |
確認 |
| NACK |
1010B |
不確認 |
|
| STALL |
1110B |
掛起 |
|
| NYET* |
0110B |
未准備好 |
|
| 特殊類 |
PRE |
1100B |
前導（這是一個令牌包） |
| ERR* |
1100B |
錯誤（這是一個握手包） |
|
| SPLIT* |
1000B |
分裂事務（這是一個令牌包） |
|
| PING* |
0100B |
PING測試（這是一個令牌包） |
|
| - |
0000B |
保留，未使用 |