อุปกรณ์ทุกเครื่องที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตจะได้รับที่อยู่ IP — ป้ายตัวเลขเฉพาะที่ทำหน้าที่เป็นทั้งตัวระบุและตัวกำหนดตำแหน่งภายในเครือข่ายทั่วโลก ที่อยู่ Internet Protocol version 4 (IPv4) เขียนเป็นตัวเลขทศนิยมสี่ชุดคั่นด้วยจุด (เช่น 192.168.1.1) เป็นหัวใจหลักของการสื่อสารทางอินเทอร์เน็ตมาตั้งแต่ทศวรรษ 1980 อย่างไรก็ตาม ด้วยจำนวนที่อยู่ที่เป็นไปได้เพียงประมาณ 4.3 พันล้านที่อยู่ พูลของ IPv4 จึงหมดลง ทำให้เกิดการเปลี่ยนผ่านไปยัง IPv6

ที่อยู่ IPv6 ใช้ 128 บิตแทน 32 บิต ให้ที่อยู่เฉพาะประมาณ 340 อันเดซิลเลียน — เพียงพอสำหรับเม็ดทรายทุกเม็ดบนโลกให้มีที่อยู่ของตัวเอง เขียนเป็นกลุ่มเลขฐานสิบหกคั่นด้วยเครื่องหมายทวิภาค (เช่น 2001:0db8::1) IPv6 กำลังถูกนำมาใช้อย่างค่อยเป็นค่อยไปทั่วโลก โดยบางประเทศเช่น อินเดีย เยอรมนี และฝรั่งเศส เป็นผู้นำด้วยอัตราการนำมาใช้มากกว่า 50%

ที่อยู่ IP เปิดเผยมากกว่าแค่ตัวตนบนเครือข่าย ผ่านฐานข้อมูลตำแหน่งที่ตั้ง ที่อยู่ IP สามารถระบุประเทศ เมือง และแม้แต่รหัสไปรษณีย์โดยประมาณของผู้ใช้ นอกจากนี้ยังชี้ไปยังผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต (ISP) และหมายเลขระบบอัตโนมัติ (ASN) — ผู้ดำเนินการเครือข่ายที่กำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลข้ามอินเทอร์เน็ต องค์กรเช่น IANA มอบหมายบล็อก IP ให้กับหน่วยงานจดทะเบียนอินเทอร์เน็ตระดับภูมิภาค (AFRINIC, APNIC, ARIN, LACNIC และ RIPE NCC) ซึ่งจะจัดสรรให้กับ ISP และองค์กรในภูมิภาคของตน