目前 USB支持3種數據信號速率，USB設備應該在其外殼或者有時是自身上正確標明其使用的速率。USB-IF進行設備認證并為通過兼容測試并支付許可費用的設備提供基本速率（低速和全速）和高速的特殊商標許可。

1.5 Mbit/s （183 KByte/s） 的低速速率，主要用于人機接口設備（Human Interface Devices ，HID）例如鍵盤、鼠標、游戲桿。

12 Mbit/s （1.4 MByte/s）的全速速率， 在USB 2.0之前是曾經是zui高速率，后起的更高速率的高速接口應該兼容全速速率。多個全速設備間可以按照先到先得法則劃分帶寬；使用多個等時設備時會超過帶寬上限也并不罕見。所有的USB Hub支持全速速率。

480 Mbit/s （57 MByte/s）的高速速率。 并非所有的USB 2.0設備都是高速的。高速設備插入全速hub時應該與全速兼容。而高速hub具有所謂Transaction Translator（事務翻譯器）功能，能夠隔離全速、低速設備與高速之間數據流，但是不會影響供電和串聯深度。

軟件架構

        一個USB主機通過hub鏈可以連接多個設備。由于理論上一個物理設備可以承擔多種功能，例如路由器同時也可以是一個SD卡讀卡器，USB的術語中設備（device）指得是功能（functions）。集線器（hub）由于作用特殊，按照正式的觀點并不認為是function。 直接連接到主機的hub是根（root）hub。

端點

        端點（和各自的管道）在每個方向上按照0-15編號，因此一個設備/功能zui多有32個活動管道，16個進，16個出。 （出（ OUT）指離開控制器，而入（IN）指進入主機控制器。） 兩個方向的端點0總是留給總線管理，占用了32個端點中的2個。在管道中，數據使用不同長度的包傳遞，端點可以傳遞的包長度上限一般是2n字節，所以USB包經常包含的數據量依次有8、16、32、64、128、256、512或者1024字節。

        一個端點只能單向（進/出）傳輸數據，自然管道也是單向的。每個USB設備至少有兩個端點/管道：它們分別是進出方向的，編號為0，用于控制總線上的設備。按照各自的傳輸類型，管道被分為4類：

控制傳輸——一般用于短的、簡單的對設備的命令和狀態反饋，例如用于總線控制的0號管道
等時傳輸——按照有保障的速度（可能但不必然是盡快地）傳輸，可能有數據丟失，例如實時的音頻、視頻
中斷傳輸——用于必須保證盡快反應的設備（有限延遲），例如鼠標、鍵盤
批量傳輸——使用余下的帶寬大量地（但是沒有對于延遲、連續性、帶寬和速度的保證）傳輸數據，例如普通的文件傳輸
設備分類

        設備分類由USB設計論壇設備工作組決定,并分配ID。

        如果一個設備類型屬于整個設備，該設備的描述府bDeviceClass的域保存類別ID；如果它這是設備的一個界面，其ID保存在界面描述府的;bInterfaceClass域。他們都占用一個字節，所以zui多有253種設備類別。（0x00和0xFF保留）。當bDeviceClass設為0x00，操作系統會檢查每個接口的bInterfaceClass以確定其類別。

        每種類別可選支持子類別（SubClass）和協議子定義（Protocol subdefinition）。這樣可以用于主設備類型的不斷修訂。

USB接頭

        接頭是由USB協會所，接頭的設計一方面為了支持眾多USB的基本需求，另一方面也避免以往許多類似串行接頭所出現的問題。

接頭設計的相當耐用。許多以往使用的接頭較脆弱，即使受力不大，有時針腳或零件也會折彎甚至斷裂。而USB接頭的金屬導電部份周圍有塑料作為保護，而且整個連接部份被金屬的保護套圍住，因此USB接頭不論插拔，都不容易受損。

不可能把USB接口插錯。這是防呆設計，方向相反的插頭不可能插到插座里，方向正反很容易感覺出來。

接頭能相對便宜地大量生產。

在USB網絡中，接頭被強制使用定向拓撲。USB不支持環形網絡，因此不兼容的USB設備之間接口也不兼容。不像其他通訊系統（如RJ-45電纜）不能使用轉換插頭，防止環形USB網絡產生。

適度的插拔力。USB電纜和小型USB設備能被插口卡住（不需要夾子、螺絲或者其他接口那樣的鎖扣）。允許通過適當力量插拔，連接器要方便困難環境和殘障人士使用。

由于接頭的構造，在將USB插頭插入USB座時，插頭外面的金屬保護套會先接觸到USB座內對應的金屬部份，之后插頭內部的四個觸點才會接觸到USB座。金屬保護套會連接到系統的地點，提供路徑使靜電可以放電，避免因靜電通過電子零件而造成損壞。
電源

        USB 接頭提供一組5伏特的電壓，可作為相連接USB設備的電源。實際上，設備接收到的電源可能會低于5V，只略高于4V。USB規范要求在任何情形下，電壓均不能超過5.25V；在zui壞情形下（經由USB供電HUB所連接的LOW POWER設備）電壓均不能低于4.375V，一般情形電壓會接近5V。

擴展

        PictBridge標準可以使得消費者使用的圖形設備彼此互通（例如數碼相機直接通過打印機輸出）。一般它使用USB做為其底層通信協議。