Bu tip ateş duvarları içeri veya dışarı gidecek OSI modelinde application(uygulama) katmanında çalışan belli protokollere bakarlar.FTP,HTTP,SMTP bunlardan bazılarıdır.İç ağdaki biri dışarıdaki bir web sunucusuna baglanmak isteyecektir.80 nolu portu hedef olarak gösterecektir.Bu paket firewall a geldiğinde tamam iyi güzel paket 80 e gidiyor ama içinde http varmı yokmu ona bakar.Tabiki clientlar(istemciler) bunu yapabilmek için bir software(yazılım kullanırlar).Mesela Bu tip ateş duvarlarını MSN i dışarıya engellemek için kullanılabiliriz.