Mỗi nút của mạng Giao thức Internet (IP), chẳng hạn như máy tính, bộ định tuyến hoặc máy in mạng, được gán một địa chỉ IP cho mỗi giao diện mạng, được sử dụng để định vị và xác định nút trong giao tiếp với các nút khác trên mạng. Giao thức Internet phiên bản 4 cung cấp 232 (4,294,967,296) địa chỉ. Tuy nhiên, các khối lớn địa chỉ IPv4 được dành riêng cho các mục đích sử dụng đặc biệt và không có sẵn để phân bổ công khai.

Cấu trúc địa chỉ IPv4 cung cấp không đủ số lượng địa chỉ có thể định tuyến công khai để cung cấp địa chỉ riêng biệt cho mọi thiết bị hoặc dịch vụ Internet. Vấn đề này đã được giảm nhẹ một thời gian nhờ những thay đổi trong phân bổ địa chỉ và cơ sở hạ tầng định tuyến của Internet. Việc chuyển đổi từ định địa chỉ mạng phân lớp sang Định tuyến liên miền không phân lớp đã trì hoãn đáng kể việc cạn kiệt địa chỉ. Ngoài ra, tính năng dịch địa chỉ mạng (NAT) cho phép các doanh nghiệp và nhà cung cấp dịch vụ Internet giả mạo không gian địa chỉ mạng riêng với chỉ một địa chỉ IPv4 có thể định tuyến công khai trên giao diện Internet của bộ định tuyến Internet chính, thay vì phân bổ địa chỉ công cộng cho mỗi thiết bị mạng.