Протокол IP инкапсулирует, или упаковывает, сегмент транспортного уровня путём добавления заголовка IP. Этот заголовок используется для доставки пакета на узел назначения. Заголовок IP остаётся на месте с момента отправки пакета с сетевого уровня узла источника до его прибытия на сетевой уровень узла назначения.
На рис. 1 показан процесс создания блока PDU транспортного уровня. На рис. 2 показан последующий процесс создания блока PDU сетевого уровня.
Процесс инкапсуляции данных уровень за уровнем обеспечивает возможность сервисов разрабатывать и масштабировать на различных уровнях без влияния на другие уровни. Это означает, что сегменты транспортного уровня можно легко упаковать с помощью протоколов IPv4 или IPv6 или любого нового протокола, который может быть создан в будущем.
Маршрутизаторы могут использовать эти протоколы сетевого уровня для параллельного функционирования в сети к одним и тем же или разным узлам, либо от них. Во время маршрутизации, выполняемой этими промежуточными устройствами, учитывается содержимое заголовка только того пакета, который инкапсулирует сегмент. Во всех остальных случаях часть данных пакета (то есть инкапсулированный блок PDU транспортного уровня) во время выполнения процессов на сетевом уровне остаётся неизменной.