USB規格ではホストコントローラの規格を定義しておらず、以下のホストコントローラ規格はUSBの仕様外である。複数のホストコントローラ規格がある。これらは制御方法が異なるため、それぞれ別のドライバーが必要である。ただし同一ホストコントローラ規格内では共通のものが通常使える。
UHCI（Universal Host Contoroller Interface）
インテルの開発。インテルおよびVIAのx86用チップセットで採用されている。USB1.x時代に開発され、Full/LowSpeed対応。
OHCI（Open Host Controller Interface）
マイクロソフト・ナショナル セミコンダクター・コンパックが開発。インテル・VIA以外のチップセットで良く使われている。USB1.x時代に開発され、Full/LowSpeed対応。
EHCI（Enhanced Host Controller Interace）
インテルの開発。ただしContributerとしてコンパック・ルーセントテクノロジ・マイクロソフト・NECが挙げられている。USB2.0規格で新設されたHighSpeedをサポートする。通常Full/LowSpeedデバイスとの通信を行うためのCompanion HostController（UHCI、OHCIが普通）が同一チップ内に実装され、Full/LowSpeedデバイスがハブを通さず直接接続されたときに通信を担当する。EHCIはFull/LowSpeedデバイスとの通信も行うことができるが、その場合にはデバイスとの間にあるUSB2.0規格ハブによりHighSpeedへの通信速度変換が行われた上で実行される。
xHCI（eXtended Host Controller Interace）
インテルの開発。USB3.0規格で新設されたSuperSpeedをサポートする。すでにIntelより提供が開始され、周辺機器の開発が始められている。
WHCI（Wireless Host Controller Interface）
インテルの開発。Wireless USBのホスト規格。UWB一般の制御とWireless USBのホスト部と複数の機能を同時に定義している。Wireless USB部分の制御方法はEHCIと似ている。
ScanLogic SL811HST, NXP Semiconductors ISP1160 等
組み込み用途向けのマイコンバス直結型USBホストコントローラ。規格化はされていないのでメーカーが異なると全く互換性は無い。
端子形状はUSB規格で定められている。ミニ A端子B端子、ABソケットについては拡張規格であるOn the GO規格内で定められている。
USB B端子
USB ミニABソケット
現在定義されている端子形状には以下のものがある。
USB A端子
USB B端子
ミニUSB端子
ミニA端子
ミニB端子
ミニABソケット
マイクロUSB端子
マイクロA端子
マイクロB端子
マイクロABソケット
A端子はパソコン本体の差込口や、ハブのクライアント側などのホスト側、B端子はパソコンから接続されるプリンタなどの周辺機器の差込口や、ハブのホスト側などのデバイス側として使われている。Mini-B端子は、デジタルカメラなどの小型デバイス器に使用される。端子形状を変えることにより接続方法を制限し、バストポロジーの木構造が保たれるように配慮されている。なお、ミニABソケットは、ミニAとミニBのどちらでも接続できるものである。マイクロABソケットについても同様である。（USB_On-The-Go参照）
標準USBコネクタのピン配置PinFunction（ホスト側）Function（機器側）
1VBUS (4.75?5.25 V)VBUS (4.4?5.25 V)
2D?D?
3D+D+
4GNDGND
mini A, Bのピン番号
ミニ・マイクロUSBコネクタのピン配置PinFunction（ホスト側）Function（機器側）
1VBUS (4.75?5.25 V)VBUS (4.4?5.25 V)
2D?D?
3D+D+
4IDID
5GNDGND
規格ではケーブルはHigh/Full Speed用とLow Speed用の2つが定められている。安価に製造できるようLow Speed用は電気的特性が緩い。Low Speedデバイスではケーブルが分離できるように設計することが明示的に禁止されているため、単独のケーブルはすべてHigh/Full Speed用となる。
ケーブルの両端はA端子とB端子でなければならないと明示的に規定されている。このため、A端子とAソケットが付いたUSB延長ケーブルは規格違反品である。なおそのケーブルにUSBロゴがついていた場合は、ロゴの無断使用となる。
USB2.0規格はUSB1.1規格と互換性を保つように設計されたため、USB2.0規格のUSBポートに1.1規格で設計された機器をつないでも使える。また、USB2.0規格で新設されたHighSpeed機器をUSB1.1規格で設計されたポート、ハブにつないだ場合でも、FullSpeedの転送速度で使用できる。
USBケーブルの規格はUSB2.0で変更されていないので、同じものが使えることになっている。USB1.1の規格を正しく守っていない低品質のケーブルでは、HighSpeed通信においてケーブルの長さなどに制約を受けることもある。また「USB2.0対応」と称するケーブルも発売されているが、これはシールド線構造等外部からのノイズを防ぐ工夫がなされているものと考えられる。
デバイスから見たとき、それぞれのホストコントローラにおける微妙な通信タイミングの相違が存在するため、いわゆる相性によりどちらかでないと正常に動作しないデバイスが過去に存在したものと考えられる。
規格上は、最大127台までの機器を一つのバスに接続することができる。木構造の「深さ」を示す Tier は、ルートハブ（ホスト）を含め7段までに制限されている。つまりデバイスとホストの間にハブは最大5台まで存在することができる。ケーブルの最大長は規格では遅延時間とVBUSの電圧降下の最大値として定められており、ケーブル1本あたり最大26nsおよび125mVである（§7.1.16, 7.2.2）。
しかし実際には、USBコントローラやハブとUSB機器の「相性」や、ハブの備える物理的なポート数などによって制約を受け、USB関連デバイスの開発メーカー等における接続テストのようなケースを除けば、日常的に実際に127台のデバイスを接続して利用するケースは極めて稀と言える。言い換えるなら、エンドユーザーが規格上の論理接続数を一般的な利用の範囲内で飽和させるというケースはまず在り得ず、余裕をもった規格であると言える。
USBホストコントローラとUSBデバイス側のコントローラのメーカー・モデル・ファームウエア等の差異、かつてはさらにオペレーティングシステムやドライバ側の問題などによっても相性問題が生じたことも知られており、特に規格成立初期に登場したコントローラ同士を接続した際に混乱を生じたこともあった。
この”初期の相性問題”については、インテルが自社製のPC用チップセットにUSBホストコントローラを内蔵することによって各デバイスがインテル製チップセットのホストコントローラおよびWindowsへの接続に対して互換性の確保を図ることで、間接的に機器間の相性問題も収斂してゆくという結果を、USB1.1、2.0ともに辿っている。 また、USB1.1までの仕様では、インピーダンスの幅等の電気的特性における仕様がゆるく、コンプライアンステストも必須でなかったため、相性問題の発生を抑制し切れないという事情もあった。USB2.0仕様では電気的仕様が厳しくなり、USBロゴを取得するためにはコンプライアンステストが必須となったため、「相性問題」はほぼ解消されたといわれる。
しかし市場やユーザーの手元には初期に製造され相性問題を抱える製品が現存している場合もあり、また、一部のメーカー・ベンダ製ホストコントローラとコントローラ間などにおいては、相性問題を発生する状況も依然として存在し続けている。
