Każde urządzenie (komputer) w sieci IP musi mieć przyporządkowany adres IP. W ramach jednej podsieci adres IP musi być unikalny dla każdego urządzenia. Adres IP służy do identyfikacji urządzenia w sieci. Obecnie obowiązuje wersja 4 adresowania IP. Adres IP składa się z czterech bajtów i zapisywany jest w postaci czterech liczb. W systemie dwójkowym będą to cztery ciągi ośmioznakowe oddzielone kropkami, każdy w zakresie od 00000000 do 11111111. Na codzień posługujemy się zapisem w systemie dziesiętnym, cztery liczby jedno, dwu lub trzycyfrowe w zakresie od 0 do 255 oddzielone kropkami.
Przykład:
adres IP zapisany w systemie dwójkowym: 00000001.00010000.00000000.00000010
ten sam adres IP zapisany w systemie dziesiętnym: 1.16.0.2
Do każdego adresu IP może być przypisana nazwa czyli tak zwany host. Dzięki systemowi DNS (ang. Domain Name Server) zamiast adresami IP możemy posługiwać się bardziej przyjaznymi nazwami.
Adresy IP podzielone są na 5 klas oznaczonych literami A, B, C, D i E do zastosowań w sieciach od największych do najmniejszych:
| klasa | zakres adresów od | zakres adresów do | liczba sieci | liczba komputerów w jednej sieci |
| A | 0.1.0.0 | 126.0.0.0 | 128 | 65535 |
| B | 128.0.0.0 | 191.255.0.0 | 214 | 216 |
| C | 192.0.1.0 | 223.255.255.0 | 221 | 255 |
| D | 224.0.0.0 | 239.255.255.255 | - | 228 pojedynczych adresów |
| E | 240.0.0.0 | 247.255.255.255 | adresy zarezerwowane | adresy zarezerwowane |
Wszystkie adresy poszczególnych sieci oraz adresy klasy D sa przydzielana przez Internet Network Information Center (INTERNIC). Te adresy są przyznawane instytucjom podłączonym do ogólnoświatowej sieci IP (internetu). Administratorzy sieci sami dysponują adresami IP z przydzielonego im zakresu. Spośród adresów klasy A, B i C część adresów jest zarezerwowana dla sieci lokalnych. Te adresy nie są widzialne w ogólnoświatowej sieci internet i w związku z tym mogą się powtarzać. Wystarczy tylko że będą unikalne w ramach danej sieci lokalnej.
adresy prywatne
| klasa | zakres adresów od | zakres adresów do |
| A | 10.0.0.0 | 10.255.255.255 |
| B | 172.16.0.0 | 172.31.0.0 |
| C | 192.168.0.0 | 192.168.255.0 |
Ponieważ pula adresów IP w wersji 4 jest na wyczerpaniu, operatorzy są zmuszani do przydzielania użytkownikom prywatnych adresów IP i stosowania techniki maskowania adresów sieciowych NAT.
Adres IP może być wpisany bezpośrednio do pamięci urządzenia lub przydzielony automatycznie. Do automatycznego przydzielania adresów IP służą odpowiednie protokoły komunikacyjne: DHCP, PPP, RARP, BOOTP.