NetBIOS é uma interface de programa que foi desenvolvida para permitir a comunicação entre máquinas. Nesta estrututura foi implementado o conceito de nome de serviço, o que possibilita que uma máquina conecte-se à rede reservando um nome para sua utilização. Não há um servidor central para tratar os nomes definidos e qualquer máquina pode utilizar quantos nomes deseje, desde que ele não esteja em uso.
Esta arquitetura dinâmica tem sua origem em redes de PCs onde a instalação de um novo nó da rede deveria ser tão simples quanto possível, ou seja a configuração de uma máquina reduziu-se à definição de seu nome (ou quase isto). Problemas de duplicação de nomes, com um limite de 16 caracteres são insignificantes em redes de tamanho pequeno. Além do nome de serviço, existem ainda tarefas de comunicação, uma vez que os dados podem estar em formato seguro ou inseguro, o que pode ser comparado com os protocolos TCP e UDP do Unix. Os protocolos superiores como o SMB formam uma camada sobre o NetBIOS.
A interface NetBIOS pode ser implementada em diferentes arquiteturas de rede. Uma implementação que funciona relativamente próxima ao hardware chama-se NetBEUI, sendo muitas vezes referenciada como NetBIOS.
Para endereçamento de pacotes simples, NetBEUI utiliza o endereço de hardware do adaptador de rede. Ao contrário do IPX e endereços IP não é possível obter informações de roteamento através desta implementação, assim como pacotes NetBEUI não podem ser enviados através de um roteador, reduzindo a rede à uma atuação local, que necessita de bridges e repetidores para possíveis expansões.
TCP/IP e IPX são protocolos de rede que implementaram o NetBIOS, sendo que no TCP/IP ele é descrito nas RFCs 1001 e 1002.
Os nomes usados pelo NetBIOS não têm relação com os nomes usados em /etc/hosts/ ou os utilizados via DNS, porém é indicado utilizar a mesma denominação em ambos os métodos a fim de se evitarem confusões.