下图是一个基于蓝牙5(BTIoT-5)的物联网架构图。该架构分成了六层，分别是：硬件设备层、微控制器层、蓝牙连接层、互联网连接层、物联网蓝牙云平台层和应用层。
硬件设备层处于架构的最底层，比如车辆、传感器、智能手机、国防设备、农业设备以及家用电器等等。硬件层负责的任务就是把设备自身或者周围的信息发送给上层，即微控制器层。
微控制器主要应用于各种自动控制设备，包括医疗设备、工业设备、办公设备等等。许多控制器芯片制造厂商也推出了各种芯片和开发平台，比如英特尔的Edison、树莓派、Electric Imp。
蓝牙协议栈中整合了多种无线通信协议，协议栈的架构如4.2节中所述。而蓝牙5也主要应用在物联网的这一层。它和上层的通信需要用过各种操作系统，例如 Windows、IOS等等。而后蓝牙传输的数据流再经过各种互联网网络层协议的封装进入互联网中传输。
基于物联网的蓝牙云平台是结构中最核心的部分，这一层包括了四类的业务，物联网商业云服务、大数据服务、商业活动以及蓝牙主机API/协议。物联网商业云服务是一种抽象的蓝牙物联网架构下的服务体系，它的运营需要基础设施即服务(IaaS)、平台服务(PaaS)和软件服务(SaaS)的支撑。以API为导向的模块及包装业务推动了电子商务的发展，它给组织和制造商商的机器人工业系统提供了平台服务，降低了生产的成本。蓝牙主机API/协议也就是BLE结构体系中的主机层，主要负责的是为上层应用提供设备连接及加密的接口，处理访问模式和连接方式等。蓝牙5为各个设备或者传感器提供了一种与物联网连接的方式，使得系统可以利用这些数据增加如优化、数据分析及预测等额外的功能。
BTIoT-5架构的顶层就是应用层，旨在扩展通过蓝牙连接的设备的功能。蓝牙5标准的制定进一步推动了蓝牙对于物联网的适用性。在智能建筑应用场景中，需要对整个楼宇建筑进行覆盖，更长的传输距离和更高的输出功率这两个特性可以满足更广的覆盖范围。在智能家居应用场景中，蓝牙5的更新功能有助于减少与其他无线技术的潜在干扰，更好地与其他设备共存使用，进一步提升简单、安全和可靠的设备连接和互动，对于一些智能设备可以使用更快的速度让设备的响应能力更强、性能更出色，提高用户体验。在Beacon应用场景中，蓝牙5带来的8倍广播数据传输量的提升可以进一步为信标的应用打开无限的空间，使开发人员可以拥有更大的数据量满足更多的应用要求，比如室内定位应用等。