Como es obvio, es necesario que exista un sistema que permita identificar a cada uno de los ordenadores conectados a Internet. Este sistema de direccionamiento está implantado en el protocolo IP y permite identificar cada máquina por un número, su número Internet [Internet number], también llamado dirección IP [IP address]. Se trata de un número binario de 32 bits, pero normalmente se expresa dividiendo éstos en cuatro campos de 8 bits (un octeto o "Byte") y especificando el valor de cada campo como un número decimal, con los campos separados por puntos, por ejemplo, 130.206.104.2. Esta notación se suele conocer como "tétrada punteada" [dotted quad]. Cada uno de los elementos de esta tétrada tendrá, pues, un valor decimal máximo de 255.
Como se puede suponer, estos números no son asignados arbitrariamente, ya que en tal caso el resultado llevaría al caos. Se ha creado un organismo que coordina estas asignaciones, el Centro de Información de Redes, NIC (Network Information Center), cuyo servicio de registro ha delegado en otras entidades regionales de todo el mundo la gestión de esta numeración en su zona de influencia.
Esta numeración sigue una pautas establecidas de tal forma, que se permiten fundamentalmente tres clases posibles de configuración de redes, para lo cual se predefinen los valores de los bits más significativos (los situados más a la izquierda) de la dirección IP:
La estructura descrita corresponde a la organización global de las direcciones de Internet. Dentro de las posibilidades mencionadas, los responsables zonales han de ordenar las redes a su cargo, para evitar conflictos de direcciones. Todo el esquema se va transfiriendo escalonadamente hacia las redes individuales para conformar finalmente la dirección IP completa.