TCP虽然是面向字节流的，但TCP传送的数据单元却是报文段.。
一个TCP报文段分为首部和数据两部分，而TCP的全部功能都体现在它首部中各字段的作用。 TCP报文段首部的前20个字节是固定的，后面有4n字节是根据需要而增加的选项 (n 是整数)。因此TCP首部的最小长度是20字节。
源端口和目的端口字段——各占2字节。端口是运输层与应用层的服务接口。运输层的复用和分用功能都要通过端口才能实现。
序号字段——占4字节。TCP连接中传送的数据流中的每一个字节都编上一个序号。序号字段的值则指的是本报文段所发送的数据的第一个字节的序号。
确认号字段——占4字节，是期望收到对方的下一个报文段的数据的第一个字节的序号。
数据偏移（即首部长度）——占4位，它指出TCP报文段的数据 起始处距离TCP报文段的起始处有多远。“数据偏移”的单位是32 位字（以4 字节长的字为计算单位）。最大值是60字节。
保留字段——占 6 位，保留为今后使用，但目前应置为 0。
紧急URG —— 当URG=1时，表明紧急指针字段有效。它告诉系统此报文段中有紧急数据，应尽快传送(相当于高优先级的数据)。
确认ACK —— 只有当ACK =1时确认号字段才有效。当ACK =0 时，确认号无效。
推送PSH (PuSH) —— 接收TCP收到 PSH =1的报文段，就尽快地交付接收应用进程，而不再等到整个缓存都填满了后再向上交付。
复位 RST (ReSeT) —— 当 RST=1时，表明TCP连接中出现严重差错（如由于主机崩溃或其他原因 ），必须释放连接，然后再重新建立运输连接。
同步SYN —— 同步SYN=1表示这是一个连接请求或连接接受报文。 与ACK配合实现。
终止FIN (FINish) —— 用来释放一个连接。FIN=1表明此报文段的发送端的数据已发送完毕，并要求释放运输连接。
窗口字段—— 占2字节，作为接收方让发送方设置发送窗口的依据，单位为字节。窗口值经常在动态变化着，此字段明确指出现在允许对方发送的数据量。
检验和 —— 占2字节。检验和字段检验的范围包括首部和数据这两部分。在计算检验和时，要在TCP报文段的前面加上 12 字节的伪首部。
填充字段 —— 这是为了使整个首部长度是4字节的整数倍。
紧急指针字段 —— 占16位，指出在本报文段中紧急数据共有多少个字节（紧急数据放在本报文段 数据的最前面）。
选项字段—— 长度可变（最长40字节）。TCP 最初只规定 了一种选项，即最大报文段长度MSS。MSS告诉对方 TCP：“我的缓存所能接收的报文段的数据字段的最大长度是MSS个字节。”
窗口扩大选项——占3字节，其中有一个字节表示移位值S。新的窗口值等于TCP首部中的窗口位数增大到(16 + S)，相当于把窗口值向左移动S位后获得实际的窗口大小。移位值允许使用的最大值是14， 则窗口最大值增大到2（16+14）-1=230-1。
时间戳选项——占10 字节，其中最主要的字段时间 戳值字段（4 字节）和时间戳回送回答字段（4 字 节）。用来计算往返时间RTT（见5.6.2节）用于处理TCP序号超过232的情况，防止序号绕回PAWS。
选择确认选项——在后面的 5.6.3 节介绍。
MSS (Maximum Segment Size) 是TCP 报文段中的数据字段的最大长度。 数据字段加上TCP 首部才等于整个的TCP 报文段。 所以，MSS是“TCP 报文段长度减去TCP 首部长度。
MSS与接收窗口值没有关系。若选择较小的MSS长度，网络的利用率就降低。当TCP报文段只含有1字节的数据时，在IP 层传输的数据报的开销至少有40字节(包括TCP报文段的首部和IP数据报的首部)。这样，对网络的利用率就不会超过1/41。到了数据链路层还要加上一些开销。
若TCP 报文段非常长，那么在IP层传输时就有可能要分解成多个短数据报片。在终点要把收到的各个短数据报片装配成原来的TCP 报文段。当传输出错时还要进行重传。这些也都会使开销增大。
因此，MSS应尽可能大些，只要在IP层传输时不需要再分片就行。由于IP数据报所经历的路径是动态变化的，因此在这条路径上确定的不需要分片的 MSS，如果改走另一条路径就可能需要进行分片。
因此最佳的MSS是很难确定的。在建立连接的过程中，双方都把自己能够支持的MSS写入此字段， 传送数据时就以此为准。两个方向可以采用不同的MSS值。MSS的默认值是536字节，即所有互联网上的主机都能接受的报文段长度是536+20=556字节。