1.1 動機
IP協議設計的目標是爲基於分組交換計算機通信網絡的互聯繫統提供支持，這類系統曾經被稱爲多類型網絡系統（catenet）。IP協議實現在源和目標之間傳輸數據塊，也就是我們常說的數據報。這裏的源和目標是通過固定長度地址標識的主機。對於“小包”網絡上的數據傳輸，必要的時候，IP協議提供長數據包的分片和重組支持。
1.2 範圍
IP協議有自己的專門的職責範圍，它值提供網絡物聯繫統上原地址到目標地址之間比特包（網絡數據包）傳輸必要的功能。IP協議不提供端到端的數據可靠保證、流量控制、時序（sequencing）、或者其他端到端協議支持的其他常見服務。IP協議藉助它支持的網絡提供的服務，可以提供多種類型、多種質量的服務。
1.3 接口
網絡環境中端到端的協議會調用IP協議，IP協議再調用本地網絡協議將網絡數據包傳送到另一個網關或者目的主機。
比如，TCP模塊調用IP網絡模塊的網絡數據包發送功能發送TCP數據（包含TCP頭和用戶數據），IP網絡模塊將TCP數據作爲網絡報文數據的一部分進行發送。TCP模塊調用IP網絡模塊的時候會將主機地址以及其他需要放到IP頭裏的參數作爲入參傳遞給IP網絡模塊。然後，IP網絡模塊創建一個網絡數據包，並調用本地網絡接口將網絡數據包發送出去。
以ARPA網爲例，IP網絡模塊調用本地網絡模塊時，會把1822頭添加到網絡數據包，以ARPA網消息的格式傳輸給IMP。本地網絡接口從IP地址解析出ARPA網絡地址，地址是ARPA網中某個主機的地址，這個主機也可能是通向其他網絡的一個網關。
1.4 操作
IP協議實現的兩個基本功能是：尋址和分片。
IP網絡模塊使用IP網絡頭攜帶的地址來向目標地址傳送網絡包。網絡包傳送過程中路徑的選擇被稱爲路由。
在“小包”網絡中傳輸時，必要的話IP網絡模塊使用IP頭中的字段進行萬片和重組。
運行模型是指運行在參與網絡通信的每個主機和交互網絡中的每個網關的一個網絡模塊。？這些模塊使用相同的地址字段解析及網絡包分片、組裝規則。此外，這些模塊（尤其是運行在網關上的）還具有路由決策及其他功能的處理過程。
IP網絡協議把每一個網絡包都當做獨立的、不和其他網絡包相關連的個體。不論虛擬的還是現實的，他們之間都不存在聯繫或者邏輯關聯。
IP協議提供的服務基於如下四個關鍵機制：服務類型、TTL、選項、協議頭校驗。
服務類型用於指明期望的協議質量。服務類型是一個抽象或者泛化的參數集，用來表徵網絡傳輸中選擇的服務質量。網關可以依據服務類型標記來選擇特定網絡上傳輸使用的參數、下一跳使用哪個網絡、路由網絡包時使用哪一個網關。
TTL用來標記網絡包最大生存時間。TTL在網絡包發送的時候設置，在網絡節點處理包的時候不斷減小。一旦在達到目的地之前TTL減小爲零，網絡包就會被銷燬。TTL可以理解成自我銷燬的時間界限。