Netzwerkschicht verwendet das Protokoll IP (Internet Protocol). Datenpakete, die in einem Host erzeugt werden, kriegen einen IP-Header welcher u.a. Informationen, von welchem Host die Daten stammen und wohin sie übertragen werden sollen beeinhaltet. Dafür hat jeder Rechner im Internet eine weltweit eindeutige Adresse, die IP-Adresse. Der IP-Header wird erst am Ziel-Host wieder entfernt. Auf dem Weg entscheidet jeder Router anhand der Zieladresse im Header über welchen seiner Links das Paket als nächstes übertragen werden soll.