IEEE 802.15.4 MAC层位于物理层与SSCS层之间，处理所LSD4F8108有无线信道的访问。MAC子层提供两个服务：MAC通用部分子层(MAC Common Part Sublayer，MCPS)提供数据服务和MAC子层管理实体（MAC Subplayer Management Entity，MLME）提供管理服务。MCPS保证MAC协议数据单元在物理层数据服务中的正确收发，MLME维护一个存储MAC子层协议状态相关信息的数据库。这两个服务通过两个服务访问点( Service Access Point，SAP)访问高层。除了提供外部接口，在MLME和MCPS之间还有一个隐含的接口允许MLME使用MAC数据服务。
    MAC子层主要功能如下。
    ①协调器产生发出网络信标帧。
    ②其他设备与信标帧同步。
    ③支持PAN (PersonalArea Network)网络的关联(Association)和取消关联(Disassociation)操作（关联操作是指一个设备在加入一个特定网络时，向协调器注册烈及身份认证的过程，当设备从一个网络切换到另一个网络时需要进行关联和取消关联操作）。
    ④保证设备的安全。
    ⑤使用CSMA-CA机制访问信道。
    ⑥支持GTS（Guaranteed Time Slot，时间槽保障）机制（时间槽保障机制与时分复用机制比较类似，但它可以动态地为由收发请求的设备分配时间槽，具体可参看IEEE 802.15.4标准）。
    ⑦提供两个对等的MAC实体之间的可靠连接等。MAC层的数据包格式如图2-15所示。

    MAC层数据分组有MAC层帧头、MAC层帧载荷及MAC层帧尾3部分组成。MAC层帧头用于指示MAC帧的帧控制信息、帧序列号和地址信息（包括目的PAN地址、目标地址、源PAN地址标识符、源地址）；MAC层帧载荷包含要发送的数据，它的具体内容取决于具体应用中的帧类型，所以长度是可变的；MAC层帧尾是帧头和载荷数据采用16bit CRC校验算法得到的帧棱验序列，通信接收方可以根据这个值判断数据分组是否正确，从而指示发送方是否要重发数据分组或者继续做其他的工作。
    因为MAC层的帧控制字段决定了所要传输数据分组的地址格式、帧格式、是否需要加密、是否需要确认等信息，所以在对MAC层数据包的帧头部分的编程中尤其要注意帧控制字段。帧控制字段数据格式如图2-16所示。

                 
    IEEE 802.15.4 MAC子层的数据传输机制可以选择使用应答数据传输机制。使用应答数据传输机制，所有特殊ACK标志位置1的帧都会被它们的接收器应答，这就可以确定发送的帧是否已经被传递。如果在发送帧时对ACK标志位进行了置1且在一定的时期限内没有收到应答，发送器将重复进行若干次数的发送，如仍无应答就默认发生错误。要注意的是接收到应答只说明发送帧被MAC子层正确接收，而并不说明帧就被正确处理。MAC予层可能正确地接收并应答了一个帧，但是由于缺乏赴理所需的资源，发送帧可能被上层丢弃。因此，很多上层和应用程序要求其他的应答相应。
    SSCS子层为IEEE 802.15.4的MAC层接入IEEE 802.2标准中定义的LLC子层提供聚合服务，LLC子层可以使用SSCS的服务接口访问IEEE 802.15.4网络，为应用层提供链路层服务。在MAC子层之上的高层包括网络层和应用层，在IEEE 802.15.4中对这部分没有具体定义。