IPv6提供了增強型編址方案，這種方案為發展留出了空間。IPv6自90年代初就已經問世，但是缺少殺手應用減緩了它在商業世界中的接受速度。最近發生的一些事件表明IPv6可能不久即將開始起飛。

2004年底，Cernet2開始運營。Cernet2是中國的下一代Internet，也是世界上最大的IPv6網絡。美國政府實現IPv6部署的最后期限為2008年2月。企業，尤其是那些與亞太地區或美國政府做生意的企業，可能發現與同行連接的需要會把它們拖入到IPv6中。

IPv6是直接代替IPv4的即插即用的方案。所有主要操作系統和網絡硬件廠商都支持IPv6，并且ISP開始提供IPv6連接。目前惟一阻礙IPv6部署的因素就是企業重新為數百萬臺計算機、路由器和其他Internet設備分配地址所需要付出的巨大努力。但是，這種努力開始緩慢地獲得發展動力。

基本的IPv6地址頭遠比IPv4地址頭簡單得多。每個地址頭都包含數據包的源和目的地址、有效載荷長度、跳數限制（等價于IPv4的生存時間域）和一個指示封裝在數據包中的協議（如TCP或用戶數據報協議（UDP））的域。

兩種協議的主要不同出現在地址空間的長度和它們的編排上。IPv6地址的長度是IPv4地址長度的4倍：128位對32位。為了簡化IPv6地址的使用，IPv4用“.”來劃分8位十進制域的方法，被用“:”來劃分16位16進制域的方法所取代，如3ffe:501:185b:1:2e0:18ff:fea8:16f5。

不同的尋址方案是由地址區段的高效位所定義和識別的。最流行的方案將地址分成兩半：64位用于網絡，64位用于每個設備。高64位由用于RIR（區域Internet注冊機構）的32位、用于本地Internet注冊機構或ISP的16位以及用于地址所屬站點的16位構成。每個站點（讓人回憶起曾經稱為B類地址區段的東西）提供最多65536臺設備的地址。

向IPv6的遷移要求對一家企業的所有IP地址進行系統化重新編號，理想的作法是首先在小型的、具有良好結構的試驗項目上實施，以了解怎樣最好地使用地址空間。隨后，對在邊界上使用IPv4/IPv6映射設備的特定位置或業務單位重新編號。最后，隨著整個行業的遷移，這些映射設備可以從內部邊界上拆除。在有了足夠的IPv6 Internet連接在（例如）某個企業的所有客戶時，并且廠商也可以通過IPv6訪問時，外部映射設備便可以被拆除。