У синхронних протоколах між пересилаються символами немає стартових і степових сигналів, тому окремі символи в цих протоколах пересилати не можна. Всі обміни даними здійснюються кадрами, які мають в загальному випадку заголовок, поле даних і кінцевик. Всі біти кадру передаються безперервним синхронним потоком, що значно прискорює передачу даних.
Більшість протоколів допускає використання в кадрі поля даних змінної довжини. Зазвичай протоколи визначають максимальне значення, яке може мати довжина поля даних. Ця величина називається максимальною одиницею передачі даних (Maximum Transfer Unit, MTV). У деяких протоколах задається також мінімальний рівень, який може мати довжина поля даних. Існують також протоколи з кадрами фіксованої довжини.
Біт-орієнтовані протоколи. Потреба в парі символів на початку і кінці кожного кадру означає, що символьно-орієнтована передача не ефективна для передачі двійкових даних, так як доводиться в поле даних кадру додавати досить багато надлишкових даних. Крім того, формат керуючих символів для різних кодувань різний. Так що цей метод допустимо тільки з певним типом кодування. Щоб подолати ці проблеми, був розроблений універсальний метод, званий біт-орієнтованої передачею. Цей метод зараз застосовується при передачі як двійкових, так і символьних даних. Широко використовуються 3 схеми біт-орієнтованої передачі:
1) Чи схожа на схему з символами STX і ЕТХ. Початок і кінець кожного кадру відзначається однієї і тієї ж 8-бітової послідовністю, званої прапором. Термін «біт-орієнтований» використовується тому, що приймається потік бітів сканується приймачем на побітовій основі для виявлення стартового прапора, а потім під час прийому - для виявлення стопового прапора. Тому довжина кадру в цьому випадку не обов'язково повинна бути кратна 8 біт. Щоб забезпечити синхронізацію приймача, передавач посилає послідовність байтів простою, що передує стартовому прапору. Для досягнення прозорості даних в цій схемі необхідно, щоб прапор не був присутній в поле даних кадру. Це досягається за допомогою прийому, відомого як вставка 0 біта, - біт-стаффинга. Схема вставки біта працює тільки під час передачі поля даних кадру. Якщо ця схема виявляє, що підряд передано п'ять одиниць, то вона автоматично вставляє додатковий нуль. Біт-стаффінг набагато більш економічний, ніж байт-стаффінг.
2) У другій схемі для позначення початку кадру мається тільки стартовий прапор, а для визначення кінця кадру використовується поле довжини кадру, яке при фіксованих розмірах заголовка і кінцівки найчастіше має сенс довжини поля даних кадру. Ця схема найбільш застосовна в локальних мережах.
3) Третя схема використовує для позначення початку і кінця кадру прапори, які включають заборонені для даного коду сигнали. Цей спосіб дуже економічний, так як не вимагає ні біт-стаффинга, ні поля довжини, але його недолік полягає в залежності від прийнятого методу фізичного кодування.