Pirmkārt, USB ir seriālais interfeiss. Seriālais interfeiss ir datu pārraides metode, kurā biti tiek pārraidīti secīgi viens pēc otra. Turpretim paralēlās saskarnes ir veids, kā vienlaikus pārsūtīt vairākus bitus. Iemesls, kāpēc USB izvēlas seriālo interfeisu, ir tāpēc, ka seriālajai pārraidei ir dažas acīmredzamas priekšrocības.
Pirmkārt, sērijveida pārraidei var izmantot mazāk kabeļu un tapu. Katra bita secīgās pārraides dēļ seriālā pārraide var samazināt sistēmas fizisko sarežģītību salīdzinājumā ar lielo kabeļu un tapu skaitu, kas nepieciešami paralēlai pārraidei. Tas padara USB saskarni vienkāršāku un vieglāk īstenojamu.
Otrkārt, seriālā pārraide ir vairāk piemērota liela attāluma pārraidei. Tā kā paralēlajā pārraidē ir ierobežots kabeļa garums, tālsatiksmes pārraides laikā var rasties signāla kropļojumi. Šīs problēmas nevar viegli ietekmēt seriālo pārraidi, tāpēc tā ir piemērotāka tādos gadījumos kā USB, kur ir jāpievieno dažādas ierīces.
USB seriālā pārraide tiek panākta, izmantojot diferenciālo signālu līniju pāri. Šīs divas līnijas sauc attiecīgi D+ un D -, un tās izmanto datu pārsūtīšanai starp datoriem un ārējām ierīcēm. Šīs diferenciālā signāla līnijas dizains var uzlabot prettraucējumu spēju un nodrošināt datu pārraides uzticamību.
Turklāt USB izmanto arī galveno-slave arhitektūru. USB savienojumos dators parasti darbojas kā resursdators, bet ārējās ierīces darbojas kā palīgierīces. Uzņēmējs ir atbildīgs par datu pārraides un barošanas vadību, savukārt vergu ierīces izpilda resursdatora norādījumus, lai veiktu atbilstošās darbības. Šī arhitektūra padara USB elastīgāku un vieglāk pārvaldāmu, pievienojot vairākas ierīces.
USB izstrādei ir veiktas vairākas versijas, sākot no agrākās USB 1.0 līdz vēlākai USB 2.0, USB 3.0 un pavisam nesen USB 3.1 un USB 3.2. Katra jaunā versija ievieš lielāku pārraides ātrumu un uzlabotas funkcijas, taču tās joprojām saglabā seriālās pārraides pamatprincipu.
