IP層既可以配置成路由器的功能，也可以配置成主機的功能。
當數據報來自某個網絡接口時， IP首先檢查目的IP地址是否爲本機的IP地址之一或者IP廣播地址。如果是，數據報就被送到由IP首部協議字段所指定的協議模塊進行處理。不是的話如果IP層被設置爲路由器的功能，那麼就對數據報進行轉發，否則丟棄該數據報。
IP層在內存中有一個路由表，路由表每一項都包含如下信息：
1.目的IP地址，它既可以是主機地址，也可以是網絡地址，由該表目中的標誌字段來指定。主機地址有一個非0的主機號，以指定某一特定的主機，而網絡地址中的主機號爲0，以指定網絡中的所有主機。
2.下一個路由器(next-hop router)的IP地址，或者直連網絡(directly connected network)的IP地址。這是個過渡地址，通過它可以轉發數據報到最終目的。
3.標誌，其中一個標誌指明目的IP地址是網絡地址還是主機地址，另一個標誌指明下一站是路由器還是一個直連接口。
4.爲數據報的傳輸指定一個網絡接口。
IP選路過程(IP不知道到達目的IP的完整路徑,除了那些與主機直接相連的目的):
1.搜索路由表,找到與目的IP地址完全匹配的表目(網絡號和主機號都匹配)，將報文發送到該表目指定的下一站路由器或直連網絡接口（取決於標誌字段的值）。
2.搜索路由表,找到網絡號相匹配的表目(如果只有網絡號匹配則該網絡上的所有主機都可以通過這個表目來處置)，將報文發送到該表目指定的下一站路由器或直連網絡接口（取決於標誌字段的值）。
3.如果也找不到網絡號相匹配的表目，則尋找標爲"默認(default)"的表目，則把報文發送給該表目指定的下一站路由器。
4.如果還找不到，那麼該數據報就不能被傳送，如果不能傳送的數據報來自本機，那麼一般會向生成數據報的應用程序返回一個“主機不可達”或“網絡不可達”的錯誤。
爲一個網絡指定一個路由器，而不必爲每個主機指定一個路由器，這是IP路由選擇機制的另一個基本特性。這樣做可以極大地縮小路由表的規模。
爲一個網絡指定一個路由器，而不必爲每個主機指定一個路由器，這是IP路由選擇機制的另一個基本特性。這樣做可以極大地縮小路由表的規模。