Протоколът IP (Internet Protocol) изпълнява голяма част от функциите на комплекта от протоколи TCP/IP. Всички протоколи и приложения в състава на комплекта TCP/IP се изпълняват върху или над IP и използват неговото логическо адресиране в мрежовия слой и способността му да предава дейтаграми между хостове в свързани мрежи. IP се асоциира със слоя Интернет на модела DoD и с мрежовия слой на модела OSI. IP осигурява ненадеждна услуга за доставяне на дейтаграми без установяване на връзка , но не гарантира че дадените дейтаграми ще бъдат доставени на тяхното местонахождение. Основните функции на IP протокола са логическото адресиране в мрежовия слой на хостовете и доставянето на информация под формата на дейтаграми между хостове. IP изпълнява и други основни функции, като Фрагментация и реасемблиране.
Това се случва когато дейтаграмите са прекалено гомеми за да бъдат изпратени и трябва да бъдат разбити на по-малко дейтаграми. IP работи без установяване на връзка. IP третира всяка дейтаграма като отделна единица; той просто адресира дейтаграмата и я изпраща, надявайки се тя да стигне до местоназначението. IP приема поток от данни от протоколите на транспортния слой (UDP или TCP), разбива тази информация на парчета, адресира и пакетира всяко парче в дейтаграма, която след това може да бъде изпратена до хоста-местоназначение по мрежата. Маршрутизаторите и маршрутизиращите протоколи определят избора на път между източника и местоназначението.
Фрагментация:
Обикновено трансферът на данни се състои в предаванена отделни последователни блокове с определена дължина. Протоколите трябва да разделят данните на блокове. Този процес е известен като фрагментация (сегментация). Всеки протокол разделя информацията на по малки парчета и добавя допълнителна информация (административна информация) до физическия слой, който разделя тази информация на 1-ци и 0-ли.
Дефрагментация:
В приемания край фрагментираните данни трябва да бъдат обединени, за да се възстанови съобщението. Този процес се нарича дефрагментация (десегментация)