HART协议采用基于Bell202标准的FSK频移键控信号，在低频的4-20mA模拟信号上叠加幅度为0.5mA的音频数字信号进行双向数字通讯，数据传输率为1.2kbps。由于FSK信号的平均值为0，不影响传送给控制系统模拟信号的大小，保证了与现有模拟系统的兼容性。在HART协议通信中主要的变量和控制信息由4-20mA传送，在需要的情况下，另外的测量、过程参数、设备组态、校准、诊断信息通过HART协议访问。
HART通信采用的是半双工的通信方式，其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于模拟系统向数字系统转变过程中过渡性产品，因而在当前的过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快发展。HART 规定了一系列命令，按命令方式工作。它有三类命令，第一类称为通用命令，这是所有设备都理解、都执行的命令;第二类称为一般行为命令，所提供的功能可以在许多现场设备(尽管不是全部)中实现，这类命令包括最常用的的现场设备的功能库;第三类称为特殊设备命令，以便于工作在某些设备中实现特殊功能，这类命令既可以在基金会中开放使用，又可以为开发此命令的公司所独有。在一个现场设备中通常可发现同时存在这三类命令。
HART采用统一的设备描述语言DDL。现场设备开发商采用这种标准语言来描述设备特性，由HART基金会负责登记管理这些设备描述并把它们编为设备描述字典，主设备运用DDL技术来理解这些设备的特性参数而不必为这些设备开发专用接口。但由于这种模拟数字混合信号制，导致难以开发出一种能满足各公司要求的通信接口芯片。HART能利用总线供电，可满足本质安全防爆要求，并可组成由手持编程器与管理系统主机作为主设备的双主设备系统。
HART规范HART协议于80年代后期开发，并于90年代初移交到HART基金会。从那时起，它已经更新了好几次。每一次的协议更新都确保更新向后兼容以前的版本。HART协议当前的版本是7.3版。"7"表示主修订号码，而"3"表示次修订号码。
HART协议实现了开放系统互连(OSI)7层协议模型的第1、2、3、4和7层:
通用命令HART命令0:读标识码
返回扩展的设备类型代码，版本和设备标识码。
请求:无
响应:
字节0: 254
字节1: 制造商ID
字节2: 制造商设备类型
字节3: 请求的前导符数
字节4: 通用命令文档版本号
字节5: 变送器规范版本号
字节6: 设备软件版本号
字节7: 设备硬件版本号
字节8: 设备标志
字节9-11: 设备ID号
HART命令1:读主变量(PV)
以浮点类型返回主变量的值。
请求:无
响应:
字节0: 主变量单位代码
字节1-4: 主变量
HART命令2:读主变量电流值和百分比
读主变量电流和百分比，主变量电流总是匹配设备的AO输出电流。百分比没有限制在0-100%之间，如果超过了主变量的范围，会跟踪到传感器的上下限。
请求:无
响应:
字节0-3: 主变量电流，单位毫安
字节4-7: 主变量量程百分比
HART命令3:读动态变量和主变量电流
读主变量电流和4个(最多)预先定义的动态变量，主变量电流总是匹配设备的AO输出电流。每种设备类型都定义的第二、第三和第四变量，如第二变量是传感器温度等。
请求:无
响应:
字节0-3: 主变量电流，单位毫安
字节4: 主变量单位代码
字节5-8: 主变量
字节9: 第二变量单位代码
字节10-13:第二变量
字节14: 第三变量单位代码
字节15-18:第三变量
字节19: 第四变量单位代码
字节20-23:第四变量
HART命令4:保留
HART命令5:保留
HART命令6:写POLLING地址
这是数据链路层管理命令。这个命令写Polling地址到设备，该地址用于控制主变量AO输出和提供设备标识。
只有当设备的Polling地址被设成0时，设备的主变量AO才能输出，如果地址是1~15则AO处于不活动状态也不响应应用过程，此时AO被设成最小;并设置传输状态第三位--主变量模拟输出固定;上限/下限报警无效。如果Polling地址被改回0，则主变量AO重新处于活动状态，也能够响应应用过程。
请求:
字节0: 设备的Polling地址
响应:
字节0: 设备的Polling地址
HART命令7:
HART命令8:
HART命令9:
HART命令10:
HART命令11:用设备的Tag读设备的标识
这是一个数据链路层管理命令。这个命令返回符合该Tag的设备的扩展类型代码、版本和设备标识码。当收到设备的扩展地址或广播地址时执行该命令。响应消息中的扩展地址和请求的相同。
请求:
字节0-5: 设备的Tag，ASCII码
响应:
字节0: 254
字节1: 制造商ID代码
字节2: 制造商设备类型代码
字节3: 请求的前导符数
字节4: 通用命令文档版本号
字节5: 变送器版本号
字节6: 本设备的软件版本号
字节7: 本设备的硬件版本号
字节8: 设备的Flags
字节9-11: 设备的标识号
HART命令12:读消息(Message)
读设备含有的消息。
请求:无
响应:
字节0-23: 设备消息，ASCII
HART命名13:读标签Tag，描述符Description和日期Date
读设备的Tag，Description and Date。
请求:无
响应:
字节0-5: 标签Tag，ASCII
字节6-17: 描述符，ASCII
字节18-20:日期，分别是日、月、年-1900
HART命令14:读主变量传感器信息
读主变量传感器序列号、传感器极限/最小精度(Span)单位代码、主变量传感器上限、主变量传感器下限和传感器最小精度。传感器极限/最小精度(Span)单位和主变量的单位相同。
请求:无
响应:
字节0-2: 主变量传感器序列号
字节3: 主变量传感器上下限和最小精度单位代码
字节4-7: 主变量传感器上限
字节8-11: 主变量传感器下限
字节12-15:主变量最小精度
HART命令15:读主变量输出信息
读主变量报警选择代码、主变量传递(Transfer)功能代码、主变量量程单位代码、主变量上限值、主变量下限值、主变量阻尼值、写保护代码和主发行商代码。
请求:无
响应:
字节0: 主变量报警选择代码
字节1: 主变量传递Transfer功能代码
字节2: 主变量上下量程值单位代码
字节3-6: 主变量上限值
字节7-10: 主变量下限值
字节11-14:主变量阻尼值，单位秒
字节15: 写保护代码
字节16: 商标发行商代码Private Label Distributor Code
HART命令16:读最终装配号
读设备的最终装配号。
请求:无
响应:
字节0-2: 最终装配号
HART命令17:写消息
写消息到设备。
请求:
字节0-23: 设备消息，ASCII
响应:
字节0-23: 设备消息，ASCII
HART命令18:写标签、描述符和日期
写标签、描述符和日期到设备。
请求:
字节0-5: 标签Tag，ASCII
字节6-17: 描述符Descriptor，ASCII
字节18-20:日期
响应:
字节0-5: 标签Tag，ASCII
字节6-17: 描述符Descriptor，ASCII
字节18-20:日期
HART命令19:写最后装配号
写最后装配号到设备。
请求:
字节0-2: 最终装配号
响应:
字节0-2: 最终装配号
