IP-адреса определены в том же самом RFC, что и протокол IP. Именно адреса являются той базой, на которой строится доставка сообщений через сеть TCP/IP.
IP-адрес - это 4-байтовая последовательность. Принято каждый байт этой последовательности записывать в виде десятичного числа. Например, приведенный ниже адрес является адресом одной из машин РНЦ "Курчатовский Институт": 144.206.160.32
Каждая точка доступа к сетевому интерфейсу имеет свой IP-адрес.
IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера хоста. Вообще говоря, под хостом понимают один компьютер, подключенный к Сети. В последнее время, понятие "хост" можно толковать более расширено. Это может быть и принтер с сетевой картой, и Х-терминал, и вообще любое устройство, которое имеет свой сетевой интерфейс.
Существует 5 классов IP-адресов. Эти классы отличаются друг от друга количеством битов, отведенных на адрес сети и адрес хоста в сети. На рисунке 2.14 показаны эти пять классов.

Рис. 2.14. Классы IP-адресов
Опираясь на эту структуру, можно подсчитать характеристики каждого класса в терминах числа сетей и числа машин в каждой сети.
| Класс | Диапазон значений первого октета | Возможное количество сетей | Возможное количество узлов |
| А | 1 - 126 | 126 | 16777214 |
| B | 128 - 191 | 16382 | 65534 |
| C | 192 - 223 | 2097150 | 254 |
| D | 224 - 239 | - | 228 |
| E | 240 - 247 | - | 227 |
Рис. 2.15. Характеристики классов IP-адресов
При разработке структуры IP-адресов предполагалось, что они будут использоваться по разному назначению.
Адреса класса A предназначены для использования в больших сетях общего пользования. Адреса класса B предназначены для использования в сетях среднего размера (сети больших компаний, научно-исследовательских институтов, университетов). Адреса класса C предназначены для использования в сетях с небольшим числом компьютеров (сети небольших компаний и фирм). Адреса класса D используют для обращения к группам компьютеров, а адреса класса E - зарезервированы.
Среди всех IP-адресов имеется несколько зарезервированных под специальные нужды. Ниже приведена таблица зарезервированных адресов.
| IP-адрес | Значение |
| все нули | данный узел сети |
| номер сети | все нули | данная IP-сеть |
| все нули | номер узла | узел в данной (локальной) сети |
| все единицы | все узлы в данной локальной IP-сети |
| номер сети | все единицы | все узлы указанной IP-сети |
| 127.0.0.1 | "петля" |