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。
USBは、基本的には信号ケーブルとして設計されている。その一方で実際的な利便性にも配慮し、小電力のデバイスについては、接続される周辺機器の駆動用の電源をUSBケーブルで供給するバスパワード（"バスパワー"と省略されることが多い）による駆動にも対応している。供給電圧は5V、最大電流はローパワーデバイスは100mA、ハイパワーデバイスは500mAまでとされている。
この仕様は、当初はローパワーデバイスについてはPC/AT互換機におけるPS/2ポートのリプレイスを念頭に、マウスやキーボードに搭載される小電力の半導体ロジック等の駆動を前提として設計された。またハイパワーデバイスについてもそれらのロジック回路などよりは電力を要求するものの、いずれもスピンドルの駆動やデバイスの充電手段等としての利用を想定したものではなかった。
ハイパワーデバイスとしての仕様以上の電力を要求するディスクドライブ等のスピンドル媒体や、大規模な集積回路やメモリ等を搭載し電力を消費するキャプチャユニット等については、USBバスは純粋に信号バスとしてのみ利用し、電力はデバイスが自前で確保するという、セルフパワーと呼ばれる接続手段を用いることとされた。
また仮にローパワーデバイスのみの利用に限定したとしても、ハブを使用すれば端子の数こそ増え、電力の不足が生じ得る。PC本体のUSBコネクタが最大500mAのハイパワーデバイスの要求電力に対応していたとしても、これをバスパワー駆動のUSBハブを用いてポートを分岐した場合、そこに仮に最大100mA程度のローパワーデバイスを4基も接続すれば、規格上の供給能力をほぼ全て費やしてしまうことになる。市販のバスパワー駆動のUSBハブの殆どが4ポート以下で構成されている理由もここにある。また、ハブ自体もまた電力の消費と無縁ではない。
セルフパワーハブを適宜介在させることなく、バスパワーハブにさらにバスパワーハブをカスケードしてローパワーデバイスを接続して行けば、規格に対しある程度の余裕をもって設定されたマージンさえ上回る電力要求が、PC側のインターフェイスカードやバス、電源回路に突きつけられることとなる。これらの基本的な事情を無視して無軌道に増設し続ければ、そのツケはコンピュータ本体の電源やバッテリーに回され、駆動時間の著しい減少や電源回路の酷使・過熱、あるいは最悪のケースでは保護回路の作動・焼損といった事態すら招きかねない。
しかし市場では実際に、USBの普及に伴いこの僅かな供給電力を、2.5インチおよび1.8インチのポータブルハードディスク、また近年では消費電力の大きいDVD-Rの書き込みドライブ等のスピンドル媒体への供給電力に転用したり、携帯電話・PHSなどのバッテリー充電用の電源として流用する例が目立ち始めた。
