ראשית, USB הוא ממשק טורי. ממשק טורי הוא שיטת העברת נתונים שבה ביטים מועברים ברצף אחד אחרי השני. לעומת זאת, ממשקים מקבילים הם דרך לשדר מספר ביטים בו זמנית. הסיבה שבגללה USB בוחר בממשק טורי היא כי לשידור טורי יש כמה יתרונות ברורים.
ראשית, שידור טורי יכול להשתמש בפחות כבלים ופינים. בשל השידור הרציף של כל ביט, שידור טורי יכול להפחית את המורכבות הפיזית במערכת בהשוואה למספר הגדול של כבלים ופינים הנדרשים לשידור מקביל. זה הופך את ממשק ה-USB לפשוט וקל יותר ליישום.
שנית, שידור טורי מתאים יותר לשידור למרחקים ארוכים. בשל מגבלת אורך הכבל בשידור מקביל, עיוות האות עלול להתרחש במהלך שידור למרחקים ארוכים. שידור טורי אינו מושפע בקלות מהבעיות הללו, ולכן הוא מתאים יותר בתרחישים כגון USB שבהם צריך לחבר התקנים שונים.
השידור הטורי של USB מושגת באמצעות זוג קווי אות דיפרנציאליים. שני קווים אלו נקראים D+ו-D -, בהתאמה, ומשמשים להעברת נתונים בין מחשבים והתקנים חיצוניים. העיצוב של קו אות דיפרנציאלי זה יכול לשפר את יכולת האנטי-הפרעות ולהבטיח את האמינות של העברת נתונים.
בנוסף, USB גם מאמץ ארכיטקטורת מאסטר-עבד. בחיבורי USB, המחשב משמש בדרך כלל כמארח, בעוד שהתקנים חיצוניים פועלים כמכשירי עבדים. המארח אחראי על בקרת העברת הנתונים ואספקת החשמל, בעוד שמכשירי העבד פועלים לפי הוראות המארח לבצע פעולות מתאימות. ארכיטקטורה זו הופכת את ה-USB לגמיש יותר וקל לניהול בעת חיבור התקנים מרובים.
הפיתוח של USB עבר מספר גרסאות, מה-USB 1.0 המוקדם ביותר ועד USB 2.0 מאוחר יותר, USB 3.0, ולאחרונה USB 3.1 ו-USB 3.2. כל גרסה חדשה מציגה קצבי שידור גבוהים יותר ותכונות משופרות, אך הם עדיין שומרים על העיקרון הבסיסי של שידור טורי.
