عملکرد لايه IP در کامپيوتر مبداء
لايه IP ، علاوه بر افزودن اطلاعاتی نظير TTL ، همواره آدرس IP کامپيوتر مقصد را به بسته اطلاعاتی اضافه می نمايد. در موارديکه توزيع بسته های اطلاعاتی از نوع مستقيم باشد ،از ARP استفاده و آدرس MAC کامپيوتر مقصد به آن اضافه گردد . در موارديکه توزيع  اطلاعات از نوع غير مستقيم باشد ، از ARP استفاده و آدرس MAC روتری که می بايست بسته های اطلاعاتی برای آن  فوروارد گردد، به آن اضافه خواهد شد.

عملکرد لايه IP  در روتر
پس از دريافت يک  بسته اطلاعاتی توسط  روتر، لايه  IP  مربوطه مسئول مشخص نمودن محل ارسال بسته اطلاعاتی است . برای نيل به هدف فوق ، مراحل  زير دنبال خواهد شد : 

  • لايه IP ،  بررسی لازم در خصوص Checksum و آدرس IP مقصد را انجام می دهد .  اگر آدرس IP ، مربوط به روتر باشد ، روتر پردارش های لازم در خصوص بسته اطلاعاتی را بعنوان کامپيوتر مقصد انجام خواهد داد ( IP در مقصد )

  •  در ادامه لايه IP ،  مقدارTTL را کاهش و جدول روتينگ مربوطه را بمنظور يافتن مناسبترين مسير بمنظور رسيدن به  آدرس IP مقصد ، بررسی می نمايد .

  •  در موارديکه توزيع بسته های اطلاعاتی از نوع مستقيم باشد ،از ARP استفاده و آدرس MAC کامپيوتر مقصد به آن اضافه گردد . در موارديکه توزيع  اطلاعات از نوع غير مستقيم باشد ، از ARP استفاده و آدرس MAC روتری که می بايست بسته های اطلاعاتی برای آن  فوروارد گردد، به آن اضافه خواهد شد .

نمامی مراحل فوق، در ارتباط با هر يک از روترهای موجود در مسير بين کامپيوتر مبداء و مقصد تکرار خواهد شد. پس از دريافت بسته اطلاعاتی توسط روتری که در همان سگمنت کامپيوتر مقصد موجود می باشد ، فرآيند تکراری اشاره شده ، متوقف خواهد شد .

Fragmentation و Reassembly
زمانيکه يک بسته اطلاعاتی بسيار بزرگ به روتر می رسد ، لايه IP  قبل از ارسال آن را به بخش های کوچکتری تقسيم می نمايد . فرآيند فوق ، Fragmentation ناميده می شود.
تمامی بسته های اطلاعاتی کوچک در ادامه بر روی شبکه حرکت خواهند کرد . بسته های اطلاعاتی فوق ، حتی اگر بين چندين روتر حرکت نمايند ، صرفا" در زمانيکه تمامی آنان به کامپيوتر مقصد رسيده باشند ، مجددا" با يکديگر ترکيب و شکل اوليه بسته اطلاعاتی  ايجاد می گردد.  فرآيند فوق ، Reassembly ناميده می شود .

لايه IP در کامپيوتر مقصد
زمانيکه يک بسته اطلاعاتی به کامپيوتر مقصد می رسد ، لايه IP در کامپيوتر مقصد ، Checksum و آدرس IP مقصد آن را  بررسی و  در ادامه بسته اطلاعاتی  در اختيار TCP و يا UDP قرار خواهد گرفت  در نهايت ، بسته اطلاعاتی بمنظور انجام پردازش نهائی و با توجه به شماره پورت موجود ، در اختيار برنامه مقصد قرار خواهد گرفت .