UDP (User Datagram Protocol) jest używany w aplikacjach, które przedkładają szybkość i wydajność nad niezawodność. Jest powszechnie używany do komunikacji w czasie rzeczywistym, gdzie dopuszczalna jest okazjonalna utrata pakietów, na przykład w przypadku VoIP (Voice over IP), gier online, multimediów strumieniowych i rozdzielczości DNS (Domain Name System). Bezpołączeniowy charakter protokołu UDP i niski narzut sprawiają, że nadaje się on do szybkiego przesyłania małych pakietów danych, bez konieczności ustanawiania i utrzymywania połączenia.
UDP jest zwykle używany w scenariuszach, w których terminowe dostarczenie danych jest ważniejsze niż zapewnienie, że każdy pakiet dotrze w stanie nienaruszonym. Na przykład w grach online protokół UDP umożliwia szybką transmisję aktualizacji stanu gry i działań graczy, nawet w przypadku sporadycznej utraty pakietów. Podobnie w przypadku przesyłania strumieniowego wideo i audio w czasie rzeczywistym protokół UDP umożliwia ciągłe odtwarzanie, szybko dostarczając pakiety multimedialne, akceptując ryzyko upuszczenia niektórych pakietów w przypadku pogorszenia się warunków sieci.
Protokołu UDP należy używać, gdy aplikacje wymagają minimalnego opóźnienia i są zaprojektowane tak, aby sprawnie obsługiwać potencjalną utratę danych lub dostarczanie danych poza kolejnością. W przeciwieństwie do protokołu TCP, który zapewnia niezawodną i uporządkowaną transmisję danych poprzez sprawdzanie błędów i retransmisję, UDP poświęca niezawodność na rzecz szybkości. Aplikacje, które tolerują okazjonalną utratę pakietów i traktują priorytetowo czas reakcji, często wybierają protokół UDP, aby uniknąć narzutu związanego z mechanizmami niezawodności protokołu TCP.
Używanie protokołu UDP dla protokołu HTTP (Hypertext Transfer Protocol), który zazwyczaj wykorzystuje protokół TCP, jest niekonwencjonalne, ponieważ protokół HTTP opiera się na niezawodnej transmisji danych i gwarantuje dostarczanie treści internetowych bez błędów. Protokół TCP gwarantuje, że wszystkie części strony internetowej, takie jak pliki HTML, obrazy i skrypty, są poprawnie przesyłane i odbierane przez przeglądarkę. Brak niezawodności i porządku protokołu UDP spowodowałby nieprzewidywalne i potencjalnie niekompletne renderowanie strony internetowej, czyniąc protokół TCP bardziej odpowiednim dla protokołu HTTP.
UDP jest używany w warstwie transportowej modelu TCP/IP, ponieważ zapewnia lekki, bezpołączeniowy mechanizm komunikacyjny do wysyłania datagramów przez sieci. W przeciwieństwie do protokołu TCP, który zarządza połączeniami i zapewnia niezawodne dostarczanie danych, protokół UDP działa przy minimalnym obciążeniu, dzięki czemu jest szybszy i wydajniejszy w przypadku aplikacji, dla których priorytetem jest szybkość i czas reakcji w czasie rzeczywistym ponad gwarantowaną dostawę. Jego prostota i małe opóźnienia sprawiają, że UDP nadaje się do zastosowań takich jak media strumieniowe, VoIP i gry online, gdzie okazjonalną utratą pakietów lub dostawą poza kolejnością można zarządzać na poziomie aplikacji.