در نسخه ۶، آی پی آدرس ها یک عبارت ۱۲۸ بیتی (شامل ۸ بخش ۱۶ بیتی) بوده و هر بخش به وسیله کاراکتر دو نقطه (:) از هم جدا می‌شوند. ساختار IPv6 نسبت به IPv4 پیچیده تر بوده و یک IP آدرس نسخه ۶ مانند عبارت زیر است:
۲۶۰۱:F0A0:9002:E051:0000:0000:0000:C91D
بخش‌هایی که به وسیله کاراکتر دونقطه از هم جدا می‌شوند، شامل اعداد و حروف استاندارد هگزادسیمال (حروف A, B, C, D, E, F) که از محدوده ۰۰۰۰ تا FFFF قابل تغییر هستند. برای راحتی در خواندن این عبارت، قسمت‌هایی که دارای چهار رقم صفر هستند می‌توانند حذف شوند. توجه کنید که این فشرده سازی در طول آدرس آی پی فقط یک بار می‌تواند انجام شود. بنابراین ساده شده آی پی آدرس بالا، عبارت زیر است:
۲۶۰۱:F0A0:9002:E051::C91D
نکته: درصورتی که در ابتدای بخش رقم ۰ قرار بگیرد، می‌توان آن را نادیده گرفت برای مثال آدرس F925:00C4 می‌تواند تبدیل به F925:C4 شود. دقت کنید که این تنها یک مثال است و فقط دو بخش مورد بررسی قرار گرفته است.
همان طور که گفته شد این عبارت‌ها برای کامپیوتر هیچ مفهومی نداشته و باید تبدیل به عبارت باینری شوند. در این تبدیل مقادیر هر بخش به یک عبارت ۱۶ بیتی تبدیل می‌شود. یعنی تبدیل شده باینری عبارت بالا کد زیر است:
۰۰۱۰۰۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۱:۱۱۱۱۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۰۰:۱۰۰۱۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۱۰:۱۱۱۰۰۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۱:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰۰:۱۱۰۰۱۰۰۱۰۰۰۱۱۱۰۱
دلیل این که هر بخش تبدیل به یک عبارت ۱۶ بیتی می‌شود، این است که هر کاراکتر در هر بخش با توجه به جدول تبدیل هگزادسیمال، به یک عبارت چهار رقمی باینری تبدیل می‌شود. یعنی بخش اول (۲۶۰۱) تبدیل به ۰۰۱۰۰۱۱۰۰۰۰۰۰۰۰۱ می‌شود. بنابراین با کنار هم قرار دادن این ۴ رقم، ما در هر بخش ۱۶ بیت خواهیم داشت. با استفاده از جدول تبدیل هگزادسیمال به باینری زیر، می‌توانید به راحتی آدرس IPv6 را به باینری تبدیل کنید:
هگزادسیمال (Hexadecimal) باینری (Binary)
۰ ۰۰۰۰
۱ ۰۰۰۱
۲ ۰۰۱۰
۳ ۰۰۱۱
۴ ۰۱۰۰
۵ ۰۱۰۱
۶ ۰۱۱۰
۷ ۰۱۱۱
۸ ۱۰۰۰
۹ ۱۰۰۱
A ۱۰۱۰
B ۱۰۱۱
C ۱۱۰۰
D ۱۱۰۱
E ۱۱۱۰
F ۱۱۱۱
محدوده و بزرگی IP آدرس نسخه ۶:
با توجه به ۱۲۸ بیتی بودن آی پی نسخه ۶، با انجام یک محاسبه (۲۱۲۸) می‌توان کل آی پی هایی که قابل استفاده هستند را حساب کرد. بنابراین آی پی نسخه ۶ می‌تواند دارای ۳٫۴×۱۰۳۸ حالت مختلف باشد. یعنی حدود ۳۴۰ آندسیلیون (!) یا به صورت دقیق ۳۴۰۲۸۲۳۶۶۹۲۰۹۳۸۴۶۳۴۶۳۳۷۴۶۰۷۴۳۱۷۶۸۲۱۱۴۵۶ آی پی مختلف. این یعنی حدود ۷۹۲۲۸۱۶۲۵۱۴۲۶۴۳۳۷۵۹۳۵۴ برابر بیشتر از آی پی آدرس نسخه ۴ می‌تواند آدرس داشته باشد!
برای درک بهتر این عدد با توجه به وسعت ۵۱۰۰۷۲۰۰۰ کیلومتر مربعی کره زمین، حدوداً برای هر متر مربع ۶۶۷۱۲۶۱۴۴۷۸ آی پی مختلف وجود خواهد داشت!
نحوه آدرس دهی در IPv6:
نحوه آدرس دهی (Addressing) که مولتی کستینگ (Multicasting – چند بخشی) نیز نامیده می‌شود، روش و تکنولوژی‌ای است که برای ارسال یک پاکت داده به چندین مقصد در طی یک فرایند ارسال در داخل یک شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از قابلیت مولتی کستینگ پهنای باند مصرف شده در داخل شبکه کاهش یافته و زمان فرایند ارسال به چندین مقصد و همچنین فشار پردازشی داخل شبکه به شدت بهینه خواهد شد. طبق استاندارد RFC3307 نحوه مسیر دهی در پروتکل اینترنت ورژن ۶ به سه حالت زیر تقسیم می‌شود:
Unicast
Unicast (یونیکست) انتقالی است که در آن داده‌ها از یک مبدا به تنها یک مقصد مشخص در داخل شبکه فرستاده می‌شوند؛ مانند آن که به صورت مستقیم به یک شخص مشخص نامه می‌فرستیم:
آدرس دهی یونی کست
Anycast (انیکست) روش انتقالی است که در آن مقصد به یک گروه مشخص ازگره‌ها (Nodes) که ممکن است در مکان‌های مختلفی باشند پاکت را مسیر دهی می‌کند اما در آن مسیر یاب یک نزدیک ترین و بهترین گره‌ای که پاکت می‌تواند به آن برسد را انتخاب کرده و پاکت را تنها به آن ارسال می‌کند البته ممکن است به گره‌هایی که دارای آدرس مقصد یکسانی باشند نیز فرستاده شود؛ این روش مانند آن است که نیاز به یک خودکار با برند مشخص (همان گره‌های یک گروه) داشته باشیم که در قسمت‌ها مختلف یک اتاق پراکنده شده اند و ما نزدیک ترین و در دسترس ترین آن را بر می‌داریم:
آدرس دهی انیکست
Multicast (مولتی کست) روش انتقالی است که طی آن پاکت داده از یک مبدا به گرو‌هایی در یک گروه فرستاده می‌شود و هر گره این پاکت را تنها یک بار دریافت می‌کند؛ مانند آن که پشت بلندگویی ایستاده‌ایم و خطاب به یک گروه خاص، مطلبی را می‌گوییم:
