假設有兩臺主機，本地主機A和目標主機B要進行通信。
1、ARP映射IP地址和MAC地址的過程
圖1-1是TCP/IP協議族的分層結構，數據包經常通過以太網發送，在發送數據包的過程中先封裝IP的幀頭信息然後再封裝鏈路層的MAC地址，最後是以太網的幀頭信息。以太網的幀頭包括：目標地址、源地址、幀的類型，以太網設備的地址是48位的，它不識別32位的IP地址(IPV4)只識別MAC地址。因爲以太網只識別設備的MAC地址，那麼問題就來了，源地址我們是知道的就是主機A的MAC地址，那目標的MAC地址呢？我們可能知道也可能不知道。怎樣得到目標的MAC地址呢？地址解析協議會完成IP地址和MAC地址之間的映射得到主機B的MAC地址，這是地址解析協議的絕活，。
首先主機A根據路由表的內容確定B主機的IP地址，然後在本主機上查詢ARP緩存的ARP表看看有沒有和B主機IP地址對應的MAC地址的歷史記錄，如果有就添加到以太網幀頭的目標地址。如果在ARP表中沒有與B主機IP對應的MAC地址，主機A就會向本地網絡中的所有主機廣播發送ARP請求幀(包含B主機的IP地址，A主機的IP地址和MAC地址)，接收到ARP請求的各主機將收到的請求幀中的目標IP地址比較，如果與自己的IP地址不匹配丟棄ARP請求，如果B主機匹配B主機將自己的IP地址和MAC地址回覆給發送請求的A主機，同時B主機在ARP表中更新或者記錄主機A的IP地址和MAC地址。
A主機在收到數據時首先判斷幀的類型，從圖1-1中可以看到收到的數據可能是IP數據也可能是ARP數據。如果收到的是IP數據就會按IP的數據幀格式進行解算，如果收到的是ARP數據幀再判斷是響應幀還是請求幀，如果是響應幀A主機就會更新本地的ARP表，若是請求幀就會把A主機的IP地址和MAC地址回覆給發送請求的主機。
2、ARP幀的格式
ARP的請求幀和響應幀有相同的格式，ARP請求幀的以太網目標地址爲廣播地址：FF:FF:FF:FF:FF:FF
硬件類型：ARP協議在何種網絡上實現，以太網的硬件類型爲1。
協議類型：使用ARP或RARP的協議類型，IPV4的值爲0x0800。
硬件地址長度：物理地址長度，以太網爲6
協議地址長度：協議地址長度，IPV4爲4
操作代碼：定義報文的類型，1爲ARP請求，2爲ARP應答，3爲RARP請求，4爲RARP應答。
發送方MAC地址：發送方的MAC地址
發送方IP地址： 發送送的IP地址
目標方MAC地址：目標方的MAC地址，當ARP是請求幀時此地址不填充。
目標放IP地址：目標方的IP地址。
因爲以太網數據幀最小爲46個字節，ARP幀只有28個字節所以會在ARP幀的末尾再填充18個字節的PAD數據。