TCP是面向连接的协议。运输连接是用来传送TCP报文的。TCP运输连接的建立和释放时每一次面向连接的通信中必不可少的过程。因此，运输连接就有三个阶段，即：连接建立、数据传输和连接释放。
在TCP连接建立过程中要解决以下三个问题：
（1）要使每一方能够确知对方的存在；
（2）要允许双方协商一些参数（如最大窗口值、是否使用窗口扩大选项和时间戳选项以及服务质量等）；
（3）能够对运输实体资源（如缓存大小、连接表中的项目等）进行分配。
TCP的连接建立：主动发起连接建立的应用进程叫做客户（A），而被动等待连接建立的应用进程叫做服务器（B）。
A主动打开连接，B被动打开连接并处于LISTEN状态，等待客户的连接请求。
A向B发出连接请求报文段，这是首部中的同部位SYN=1，同时选择一个初始序号seq=x。此时A处于SYN-SENT（同步已发送）状态。
B收到连接请求报文段后，如同意建立连接，则向A发送确认。在确认报文段中应将SYN和ACK位置都置1，确认号ack=x+1,同时给自己选择一个初始序号seq=y。此时B进入SYN-RCVD（同步收到）状态。
客户端A收到B的确认后，还要向B给出确认。确认报文段的ACK置1，确认号ack=y+1，而自己的序号seq=x+1。这是TCP连接已经建立，A进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。
当B收到A的确认后，也进入ESTABLISHED（已建立连接）状态。
上面给出的连接建立过程叫做三次握手。
为什么A还要发送一次确认呢？主要是为了防止已失效的连接请求报文段突然又传送到了B，因而产生错误。
TCP的连接释
数据传输结束后，此时A和B都处于ESTABLISHED状态。A先向其TCP发出连接释放报文段，并停止再发送数据，主动关闭TCP连接。终止控制位FIN=1，其序号seq=u，他等于前面传输过的数据的最后一个字节的序号加1。这时A进入FIN-WAIT状态，等待B的确认。
B接收到连接释放报文段后立即发出确认，确认号是ack=u+1，而这个报文段自己的序号为u，等于B前面已传输过的数据的最后一个字节的序号加1。然后B就进入CLOSE-WAIT（关闭等待）状态。此时从A到B这个方向的连接就释放了，这是的TCP连接处于半关闭状态，即A已经没有数据要发送了，但B若发送数据，A仍要接收。也就是说，从B到A这个方向的连接并未关闭，这个状态可能会持续一段时间。
A收到来自B的确认 后，就进入FIN-WAIT-2（终止等待2）状态，等待B发出的连接释放报文段（在这之前还需要接受服务器发送的最后的数据。
服务器将最后的数据发送完毕后，就向客户端发送连接释放报文，FIN=1，ACK=1，ack=u+1;由于在半关闭状态，服务器可能又发送了一些数据，假定此时的序列号为w，seq=w，此时服务器就进入LAST-ACK状态，等待客户端的确认。
客户端收到服务器的连接释放报文后，必须发出确认，ACK=1，ack=w+1，而自己的序列号为seq=u+1,此时客户端就进入TIME-WAIT状态，注意此时TCP连接还没有释放，必须等待2MSL（最长报文段寿命）的时间后，当客户端撤销相应的TCB后，才进入CLOSED状态。
而服务器在收到客户端发出的确认之后立即进入CLOSED状态，同样，撤销TCB之后，就结束了这次TCP连接。可以看到，服务器结束TCP连接的时间要比客户端早一些。