数据传输服从下图所示的格式
在起始条件后，发送一个从机地址，这个地址是7比特长，后面跟着第八位的读写标志位（R/W），0表示写，1表示读。一个数据的传输往往以主机生成的停止条件结束，然而，如果一个主机依然希望与总线通信，它可以生成一个重复开始条件（Sr）并指向另一个从机而无需首先生成停止条件。这样，在这种传输中，读/写格式的各种组合都是可能的。
可能的数据传输格式包括：
1. 主机发送器向从机接收器传输。传输方向不变，见下图
2. 主机在第一个字节后读从机，第一个响应同时发生，主机发送器成为一个主机接收器，从机接收器变为从机发送器。第一个响应依然由从机产生。停止条件由主机产生，发送一个非响应标志。
组合格式（见下图）。 在传输中改变方向期间，START条件和从机地址都重复，但R / W位相反。 如果主接收器发送了重复的START条件，则它先前已发送了一个不响应位（A）。
注意：
1. 可以使用组合格式来控制串行存储器。 在第一个数据字节期间，必须写入内部存储器位置。 重复启动条件和从机地址后，即可传输数据。
2. 关于自动增加或减少先前访问的存储位置等的所有决定，均由设备设计者决定。
3. 每个字节后跟一个确认位，如序列中的A或A块所示。
4. I2C总线兼容设备必须在接收到START或重复的START条件后复位其总线逻辑，以使它们都预期发送从机地址，即使这些START条件没有按照正确的格式放置。
5. 在开始条件后立即产生停止条件是非法的格式。
